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《科學》：細胞里的油滴竟是免疫關鍵
原創(chuàng) 代絲雨 奇點網(wǎng)
說起脂肪、油，不管是真實的肥肉還是人到中年的油膩，給人的感覺可能都不是太好，恨不得除之后快。
不過油脂本身沒有罪過，它的高熱量特性能夠為機體儲存大量的能量，是細胞關鍵的營養(yǎng)來源；同時，油脂也身扛免疫大旗，能夠成為先天免疫的核心。
不不不，這回說的不是勇猛可愛的脂肪細胞，而是我們細胞內(nèi)的那些脂質(zhì)滴（LDs）。
近期，一項發(fā)表在《科學》雜志上的新研究成果為我們揭示了細胞內(nèi)脂質(zhì)滴的關鍵免疫功能。脂質(zhì)滴一方面能夠通過調(diào)控線粒體功能改變代謝環(huán)境，一方面可以募集多種先天免疫蛋白，由此構(gòu)成了先天免疫的關鍵！[1]
今天要說的脂質(zhì)滴，本質(zhì)上其實就是一滴“油”，不過它有非常豐富的功能，首先就是作為一大營養(yǎng)來源，能夠促進線粒體的β氧化，為機體提供能量。
不僅機體依賴脂質(zhì)滴提供能量，外來入侵的病原體也是會盯上這個令人垂涎的資源庫。已經(jīng)有很多研究發(fā)現(xiàn)，在多種寄生蟲、致病細菌以及病毒的生命周期中，都存在靶向脂質(zhì)滴行為。目前科學家們普遍認為，脂質(zhì)滴會通過給入侵者提供生存基礎來支持感染。
不過，細胞會就這樣傻看著自家的資源被掠奪嗎？
在漫長的進化中，逐漸出現(xiàn)了有效的防御機制，有研究證據(jù)表明，脂質(zhì)滴很有可能就積極參與了先天免疫。自己當誘餌自己殺敵，真的是很能！
那么這一滴油具體做了些什么呢？
研究者們首先嘗試驗證了一下脂質(zhì)滴是否真的能夠協(xié)助抗菌。他們通過脂多糖（LPS）激活小鼠肝細胞，并提取脂質(zhì)滴觀察它們對大腸桿菌感染細胞的影響。
在脂多糖激活免疫之后，可以觀察到細胞中脂質(zhì)滴的數(shù)量明顯增加了，雖然個頭是比對照組小了一點。而這些脂質(zhì)滴可以明顯抑制大腸桿菌的生長繁殖。
經(jīng)過LPS激活的脂質(zhì)滴能夠更好地抑制大腸桿菌增殖
再進一步通過顯微鏡觀察，可以看到脂質(zhì)滴和細菌們頻繁親密接觸，顯然脂質(zhì)滴親力親為地參與了抗菌行動。
可以看到脂質(zhì)滴（綠）與細菌（藍）親密接觸
研究者分析了與脂質(zhì)滴相關蛋白表達的變化，確定了689種蛋白，其中317種水平增加，372種的表達水平降低了。從功能上看，上調(diào)的蛋白主要與炎癥反應有關，下調(diào)的蛋白則與脂質(zhì)滴和線粒體相互作用有關。
其中尤其值得關注的是一組脂質(zhì)滴表面蛋白PLIN。
在PLIN家族的5個成員中，PLIN5是唯一一種LPS刺激后下調(diào)的蛋白。研究者發(fā)現(xiàn)，PLIN5負責的其實是讓脂質(zhì)滴和線粒體相聚。當通過病毒轉(zhuǎn)染使細胞高表達PLIN5，脂質(zhì)滴與線粒體的接觸明顯增加了。
線粒體本身是先天免疫的關鍵細胞器，脂質(zhì)滴接觸線粒體可以給線粒體提供脂肪酸，促進氧化磷酸化。但是在免疫激活的情況下，先天免疫細胞其實更需要糖酵解、減少氧化磷酸化的。
所以，當免疫開始，PLIN5表達下調(diào)，其實是促進了脂質(zhì)滴和線粒體的解耦聯(lián)，為免疫大戰(zhàn)開啟了一個更有利的代謝環(huán)境。
可見綠色熒光標記的PLIN5
另外一個值得關注的PLIN家族成員是PLIN2。研究者分析了脂質(zhì)滴相關的蛋白網(wǎng)絡，發(fā)現(xiàn)很多已知的免疫蛋白都與PLIN2關系緊密，其中包括抗寄生蟲蛋白IGTP、抗病毒蛋白viperin、好幾種GTPase以及廣譜抗菌肽CAMP。由此可以知道，PLIN2實際上是免疫蛋白們的集結(jié)號，可以召喚它們在脂質(zhì)滴表面集合。
在脂質(zhì)滴周圍發(fā)現(xiàn)了大量的抗菌蛋白
當細胞過量表達脂質(zhì)滴相關的CAMP，細胞對大腸桿菌、MRSA、銅綠假單胞菌、李斯特菌等知名致病菌的抵抗力都強了很多。
由此可見，細胞里這一滴油還真是好東西，不僅能夠吸引火力集中病原體，還能夠創(chuàng)造對免疫有利的環(huán)境，并根據(jù)病原體的種類激活不同的免疫通路。
這個油啊，就不用去了！
參考資料：
[1]https://science.sciencemag.org/content/370/6514/eaay8085
[2]https://science.sciencemag.org/content/370/6514/294
本文作者 | 代絲雨
今天要說的脂質(zhì)滴，本質(zhì)上其實就是一滴“油”，不過它有非常豐富的功能，首先就是作為一大營養(yǎng)來源，能夠促進線粒體的β氧化，為機體提供能量。經(jīng)過LPS激活的脂質(zhì)滴能夠更好地抑制大腸桿菌增殖可以看到脂質(zhì)滴（綠）與細菌（藍）親密接觸可見綠色熒光標記的PLIN5在脂質(zhì)滴周圍發(fā)現(xiàn)了大量的抗菌蛋白相關產(chǎn)品
