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艾滋病、疟疾和肺结核是全球三大传染性杀手，它们能逃避免疫系统，将细胞转化为微生物制造工厂。在繁殖后，微生物会冲出细胞并继续侵入其他细胞，重复这一过程。由于这些细胞内病原体难以研究，这些事件的细节一直让研究人员难以捉摸。因此，研究人员尚未开发出有效的疫苗来对抗它们。但根据11月3日出版的《科学》杂志上发表的一份报告，科学家们终于了解了一种微生物——食源性细菌单核细胞增生李斯特菌（可导致脑膜炎和死亡）是如何完成这一壮举的。这些新发现可能有助于揭示其他致命病原体是如何运作的。
事实证明，李斯特菌具有建立感染的非凡机制。首先，它们会促使被称为巨噬细胞的免疫系统清道夫细胞吞噬它们，从而使它们最终被封闭在细胞内的被称为液泡的气泡中。然后，李斯特菌会产生一种名为李斯特菌溶素O的毒素，该毒素用于破坏液泡，从而进入细胞内部。随后，它会劫持细胞机制以进行复制。然而，长期以来让微生物学家感到困惑的是，为什么这种毒素不会刺穿并杀死细胞。事实上，正是该毒素靶向液泡这一事实使得李斯特菌具有毒性。早期的研究表明，用一种来自细胞外细菌的相关毒素替代该细菌的李斯特菌溶素会导致李斯特菌冲出液泡，但也刺穿细胞外膜，杀死细胞。改变后的菌株被认为无毒，因为免疫系统能够清除暴露的病原体。
在新的研究中，加州大学伯克利分校的艾米·迪凯特和丹尼尔·波特诺伊试图通过检查两种毒素的DNA序列来确定是什么使李斯特菌溶素如此特殊。他们的比较揭示了一个关键差异。李斯特菌溶素带有一个被称为PEST序列的蛋白质标签，该标签基本上告诉细胞将其清除。因此，在毒素有机会攻击细胞膜之前，细胞的维护人员会将其处理掉。迪凯特和波特诺伊通过突变PEST标签本身来证明其重要性，从而使细胞无法识别它。结果，突变细菌迅速破坏了宿主细胞，此时免疫系统对李斯特菌发起了致命攻击。最终，野生李斯特菌的毒性比突变体高10000倍。“这是一个很好的例子，”波特诺伊评论道，“说明细菌是如何利用宿主的生物学来增强其致病性的。”