导致癌症的细菌如何迫使你的细胞死亡

加入我们的科学爱好者社区!

本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


胃溃疡是由细菌引起的这一发现相当近,并在 1984 年得到了相当确凿的证实。当时,澳大利亚科学家 巴里·马歇尔 喝下了一整盘培养皿的幽门螺杆菌,五天后患上了严重的胃炎,经抗生素治疗后痊愈。由于胃溃疡非常常见,并且可能是十二指肠溃疡和胃癌的主要来源,因此发现可以通过抗生素疗程治疗胃溃疡具有重大的医学意义。

最近,来自 伊利诺伊大学 的研究人员发现了一种细菌毒素,该毒素在诱导人类宿主细胞死亡或细胞凋亡中起作用。该毒素被称为 VacA(空泡毒素 A 的缩写),之前已被证明可以诱导细胞死亡,但其机制尚不清楚。

细胞死亡在胃癌的发生发展中起着重要作用。细胞通过细胞凋亡死亡,细胞凋亡是内置于你体内每个细胞中的细胞死亡程序。幽门螺杆菌不是攻击胃壁细胞,而是释放一种化学物质,导致它们悄悄地自杀。为了诱导这种自杀,VacA 毒素靶向线粒体;线粒体是细胞中专门负责产生能量的部分。


支持科学新闻业

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


一旦 VacA 进入胃壁细胞,它就会直接前往线粒体。为了为细胞产生能量,线粒体需要维持其外膜和内膜之间的电子梯度差异(您几乎可以在上图看到包围细胞的双层膜)。VacA 激活一个系统,使外膜具有渗透性,所有离子都从膜间隙扩散出去,电子梯度消失,线粒体基本上停止工作。

除了扰乱线粒体功能外,VacA 还破坏线粒体结构。虽然上图很好地展示了死亡线粒体的样子,但在活细胞中,线粒体具有相当大的可塑性。它们会展开、膨胀、分裂并在细胞内形成一个相互连接的网络。VacA 阻止了这一切。引入 VacA 后,良好的相互连接的线粒体网络会分解,只留下孤立的单个线粒体球状物。

拥有健康的线粒体对于动物细胞至关重要。由于多细胞生物存在于严格控制的细胞环境中,因此一旦线粒体开始变得异常,细胞最常见的反应是通过细胞凋亡来自杀。通过破坏细胞机制的这个重要部分,幽门螺杆菌会导致小范围内特定区域的胃细胞死亡,这可能导致消化性溃疡,在严重的情况下,还会导致胃癌。

---

图片来源 图片一

图片来源 图片二(这里有一些精彩的细胞内图像,全部在公共领域!)

伊利诺伊大学 新闻稿

Jain P, Luo ZQ, & Blanke SR (2011). 幽门螺杆菌空泡毒素 A (VacA) 参与线粒体分裂机制以诱导宿主细胞死亡。《美国国家科学院院刊》,108 (38), 16032-7 PMID: 21903925

About S.E. Gould

A biochemist with a love of microbiology, the Lab Rat enjoys exploring, reading about and writing about bacteria. Having finally managed to tear herself away from university, she now works for a small company in Cambridge where she turns data into manageable words and awesome graphs.

More by S.E. Gould
© . All rights reserved.