墨尔本研究人员发现，多个相互交织的细胞死亡系统阻止了“细胞内”细菌沙门氏菌的传播，沙门氏菌是伤寒的重要起因，每年造成超过10万人死亡。研究小组发现，沙门氏菌的传播由于感染细胞的死亡而受到抑制，但是令人惊讶的是，细胞可以以几种不同的方式死亡。尽管沙门氏菌一直试图通过阻止其自杀来使感染的细胞变得聪明，但细胞已进化出令人印象深刻的“备份”策略，以确保感染的细胞仍能死亡，从而保护人体免受沙门氏菌感染和由此而来的伤寒。

这项研究发表在《免疫》杂志上，由沃尔特和伊丽莎·霍尔研究所的研究员马塞尔·多弗林格博士，邓登轩女士，兰贾·萨尔瓦莫瑟博士，马可·赫罗德教授和安德烈亚斯·斯特拉瑟教授，以及墨尔本大学萨米·贝杜伊教授组成的合作团队领导Peter Doherty感染与免疫研究所(Doherty研究所)的研究员Paul Whitney博士。

乍看上去

-一些引起疾病的细菌，包括沙门氏菌，可以在细胞内生长-这种策略可以帮助它们避免机体的免疫防御。

墨尔本的研究人员已经发现，沙门氏菌感染的细胞可以死亡-有助于清除感染-这种死亡可能以令人惊讶的不同方式发生，该系统已经发展了故障安全备份。

这项研究还揭示了一种称为胱天蛋白酶的细胞死亡蛋白家族的不同成员之间的意外联系，它们有助于沙门氏菌感染的细胞死亡。

与敌人战斗

许多引起疾病的细菌侵入细胞，在细胞内存活和繁殖，并躲避人体的免疫系统。沙门氏菌是引起严重的食源性感染的原因之一，就是这种“细胞内”细菌。贝杜伊教授说，细胞已经发展出一系列针对细胞内细菌的防御能力。

他说：“被感染细胞的快速死亡是抵抗细胞内细菌的重要保护策略。这会阻止细菌的繁殖和传播，并可以在感染部位触发保护性免疫防御，从而进一步控制感染。”

“许多蛋白质被认为对于驱动感染细菌的细胞的死亡很重要，该细胞在细胞内发出信号并降解细胞的关键成分以导致其死亡。但是，细菌感染的细胞究竟如何精确存在不确定性死亡，涉及的关键分子以及控制感染的含义。”贝杜伊教授说。

备用细胞死亡途径

Herold副教授说，研究小组使用缺乏细胞死亡蛋白不同组合的实验室模型来了解它们对控制沙门氏菌感染的贡献。

他说：“我们研究了与细胞死亡的三种关键类型有关的蛋白质的作用：细胞凋亡，凋亡和坏死性坏死。” “尽管这些过程都导致细胞死亡，但每个过程在分子水平上的发生方式不同，并且对于触发免疫力和炎症具有不同的后果。”

多尔弗林格博士说，当三种细胞死亡中只有一种被禁用时，对沙门氏菌感染的控制效果只有很小的影响-这表明细胞并不依赖于一种特定的系统。

“当我们禁用两种或全部三种细胞死亡形式时，我们发现沙门氏菌感染不受控制，细菌迅速扩散。这表明细胞已经形成了几种'备份'，以确保如果一个细胞出现故障，细胞会死亡。虽然我们只研究沙门氏菌，但我们推测我们的发现可能与其他细胞内病原体有关，例如引起结核病的细菌。”

斯特拉瑟教授说，研究小组还揭示了称为胱天蛋白酶的细胞死亡蛋白的意外作用。“到目前为止，某些胱天蛋白酶包括两种被称为'胱天蛋白酶1'和'胱天蛋白酶8'的胱天蛋白酶具有非常明确的作用，是两种不同类型细胞死亡的早期诱因。我们的结果表明，与目前的看法相反，这些胱天蛋白酶可以在细胞内起作用。当细胞被拆除时，“其他途径”，甚至在细胞死亡的关键阶段。

他说：“这是整个细胞死亡机制中另一个故障保护过程的一个例子，该过程可确保免受沙门氏菌等病原体的侵害。”

动物和致病细菌之间的持续斗争可以解释细胞如何死亡的灵活性。

“在整个进化过程中，双方都在“军备竞赛”中制定了新的策略，以至高无上。在细胞内而非在细胞内生活和繁殖有助于细菌避免免疫检测，但动物通过发展感染细胞的方式做出反应，使其进行利他性自杀-我们发现，这是一个高度协调但灵活的系统，具有多种故障保险机制。”斯特拉瑟教授说。