科學家發現一種新的方法可以防止細菌通過鼻子吸入細菌

幾乎每一口空氣中都含有細菌。氣道如何保護自己免受這些細菌的感染，這在很大程度上仍然是一個謎 - 直到現在。當細菌被吸入時，外來體或微小的充滿液體的囊直接從細胞中分泌出來，這些細胞直接攻擊細菌，並且還沿著氣道將保護性抗菌蛋白從鼻前部穿到背部，保護其他細胞免受細菌侵害。它進入身體太遠了。

馬薩諸塞州眼睛和耳朵的一個研究小組在今天在線發表在過敏和臨床免疫學雜誌（JACI）上的報告中描述了這種新發現的機制。這些發現為我們的免疫系統提供了新的視角 - 並且還為開發藥物傳遞技術鋪平了道路，從一組細胞到另一組細胞利用這種自然運輸過程。

「類似於踢大黃蜂窩，鼻子會在第一個標誌細菌中釋放出數十億個外泌體進入粘液，殺死細菌並通過氣道武裝細胞，具有天然的強效防禦」資深作者Benjamin Bleier，醫學博士，一名竇外科醫生在馬薩諸塞州眼睛和耳朵和哈佛醫學院耳鼻喉科副教授。「這幾乎就像這群外泌體在它們甚至有機會看到它之前在細胞內進一步接種微生物疫苗。」

該JACI研究由幾年前Bleier博士實驗室的困惑先前的發現激勵。在鼻竇炎症的研究中，研究人員發現鼻腔細胞中的蛋白質也存在於患者的鼻粘液中。該團隊想知道這些蛋白質為何以及如何從細胞移動到鼻粘液中，假設外泌體與該過程有關。

JACI研究中描述的新發現揭示了這一過程。當鼻子前部的細胞檢測到細菌分子時，它們會觸發一種叫做TLR4的受體，這種受體會刺激外泌體的釋放。當發生這種情況時，會在5分鐘內發生先天免疫反應。首先，它將釋放到鼻子中的外泌體數量增加一倍。其次，在那些外泌體中，保護酶一氧化氮合酶的量也增加一倍。作為一種眾所周知的抗菌分子，一氧化氮有效地武裝每個外泌體以抵禦細菌。

外來體「群體」過程從鼻子的另一個自然機制 - 粘液清除獲得幫助。Mucocilliary間隙將活化的外泌體掃到鼻子後部，同時還有來自已經警告細菌存在的細胞的信息。這個過程使鼻子後面的細胞做好準備，立即對抗細菌，用防禦性分子和蛋白質武裝它們。

在JACI報告中描述的實驗中，Bleier博士的團隊對患者的粘液進行了取樣並在培養中培養了自己的細胞。然後，他們模擬了細菌的暴露，並測量了釋放的外泌體的數量和組成。他們發現刺激後外泌體和抗菌分子的數量增加了一倍。該團隊隨後在活體患者中證實了這一發現，並進一步表明這些刺激的外泌體在殺死細菌方面與抗生素一樣有效。最後，研究小組表明，外泌體被其他上皮細胞迅速吸收，在那裡他們能夠「捐獻」他們的抗菌分子。

隨著對先天免疫系統的這種新認識，JACI論文的作者提出，他們的研究結果可能對通過氣道輸送藥物的新方法產生影響。更具體地，作為天然轉運蛋白，外泌體可用於將吸入的治療劑包轉移到沿著上呼吸道的細胞 - 甚至可能轉移到下呼吸道和肺中。

「鼻子提供了一個獨特的機會來直接研究整個人體呼吸道的免疫系統 - 包括肺部，」Bleier博士說。

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