Autophagy Defends Cells Against Invading Group A Streptococcus

Science 306: 1037-1039 (2004)

Speaker：楊朝傑

Abstract：

Streptococcus pyogenes (group A Streptococcus, GAS)是一種能夠造成症狀範圍很大的病原菌，感染後，輕者從無症狀，到重者可能有壞死性肌膜炎或是streptococcal toxic shock syndrome。在較久之前，GAS一直被認為是一種extracellular的病原菌，但在最近幾年，愈來愈多paper指出GAS也可以進入到cell之中(internalization)，而這種GAS的internalization的機制雖然在目前的研究還不是非常的清楚，但是在GAS感染時，其仍然是被認為對於GAS躲避宿主的攻擊、抗生素的抗性及從被感染的細胞逃出去之後再感染周圍的細胞來說是非常重要的一種機制。而在本篇paper，主要是看當GAS感染nonphagocytic cells時，宿主跟這種病原菌之間的攻防戰。

   在本篇paper中，作者發現了當GAS internalization到nonphagocytic cells時，會誘發細胞執行autophagy的機制，去對抗這個外來的病原菌。而所謂的autophagy，其實就是指autophagosome形成的過程，而這種機制為普遍存在於真核細胞當中，其主要的功能是負責細胞內的分解代謝作用，當細胞有多餘或是缺失的胞器時，就會由autophagy這個機制來將這些胞器給分解掉。然而，作者發現，假如GAS internalization到細胞後，也會誘發這個機制的產生，並且大部分在細胞中的GAS會被這種機制殺死，而作者稱這種GAS引起的構造為GAS-containing LC3-positive autophagosome-like vacuoles (GcAVs)，就如<圖一>所顯示的，而整個詳細過程則如<圖二>所示。所以本篇作的結論為，autophagy這種機制，可以作為先天免疫系統的其中一道防線，來對抗這種intracellular的bacteria。

※ 圖一：

‧Green →LC3 (autophagosome)

‧Red→ cellular and bacterial DNA

※ 圖二：

References：

1.      A. L. Bisno, M.O. Brito, and C. M. Collins. Molecular basis of group A streptococcal virulence. Lancet Infect Dis 3: 191–200 (2003).

2.      T. Yoshimori. Autophagy: a regulated bulk degradation process inside cells. Biochem. Biophys. Res. Commun. 313: 453-458 (2004).

3.      I. Nakagawa et al. Autophay defends cells against invading Group A Streptococcus. Science 306: 1037-1039 (2004).