分支桿菌屬細菌主動釋放細胞膜囊泡及囊泡藉由第二型類Toll受體調控小鼠免疫反應現象之觀察及研究

論文：Rafael Prados-Rosales, et al. Mycobacteria release active membrane vesicles that modulate immune responses in a TLR2-dependent manner in mice. J Clin Invest. 2011;121(4):1471–1483.

報告者：武冠志      時間：13:10~14:00, Nov. 9, 2011

講評老師：蔡佩珍老師       地點：Room 601

摘要：

目前已經在許多的生物體內發現到釋放細胞膜囊泡的現象，其常見的功能為攜帶一個細胞的胞內物質到另外一個細胞的運輸功能，而在許多的微生物病原體，如細菌（尤其是胞內感染型的病原菌）及真菌也被觀察在感染過程中會對宿主細胞釋放出類似的囊泡，而此類的囊泡通常帶有許多病原自身的毒力因子，且其中有一些甚至帶有一些會調控或是改變宿主免疫反應的分子。分支桿菌屬的細菌在臨床上常常造成慢性感染，且其傳染力極強又不容易用藥物根除，在疾病的控制上造成極大的困難。在過去的研究中，除了一般典型的格蘭式陽性菌和格蘭式陰性菌均被發現在和宿主互動的過程中釋放出囊泡外，在分支桿菌屬中的Mycobacterium ulcerans也在感染過程中被觀察到囊泡釋放的現象，而也有報告指出分支桿菌屬中毒力、感染力都很強的M. tuberculosis (Mtb)的 M. bovis bacille Calmette-Guérin (BCG)會影響宿主的免疫反應，於是作者提出了疑問：分支桿菌屬的其他細菌是否也會釋放出囊泡，且這些囊泡是否會影響到宿主的免疫反應。在本篇研究中，作者首先嘗試著從培養在液態培養機的菌液中分離囊泡，且用放射性標定的方式確定這些囊泡是細菌體主動釋放而不是來自死亡細菌的碎片；接著作者用對囊泡的成份進行分析，利用介質輔助雷射脫附游離飛行式質譜儀、西方墨點法和免疫電顯染色的方式確認了數種分支桿菌的脂質及蛋白質組成，在和過去的報告進行比對之後發現，這些成分有很大一部分分支桿菌的脂質和蛋白質組成在和過去的報告進行比對之後發現，這些成分有很大一部分確實是第二型類Toll受體的配體；最後作者用第二型類Toll受體缺乏的小鼠和野生型小鼠比較用囊泡處理或是感染時巨噬細胞活化、細胞激素的釋放以及感染時對肺部所造成的影響，數據證明囊泡確實會部分透過第二型類Toll受體來影響宿主的免疫反應，而達到對抗宿主免疫反應的目的。

參考資料：

1.      Deatherage BL, et al. Biogenesis of bacterial membrane vesicles. Mol Microbiol. 2009;72: 1395–1407.

2.      Rodrigues ML, et al. Extracellular vesicles produced by Cryptococcus neoformans contain protein components associated with virulence. Eukaryot Cell. 2008;7: 58–67.

3.      Marsollier L, et al. Impact of Mycobacterium ulcerans biofilm on transmissibility to ecologicalniches and Buruli ulcer pathogenesis. PLoS Pathog. 2007;3: e62.