先天免疫的凝集素可以殺表現血球抗原的細菌

Stowell, S. et al. Innate immune lectins kill bacteria expressing blood group antigen. Nat. Med. 2010; 16, 295-301

報告者：葉乃綺              時間：14:00~15:00, Dec. 8, 2010

講評老師：葉才明教授               地點：601教室

摘要：

在整個大環境中有許多的病原菌，他們的細胞表面會呈現與人類ABO(H) 血型相同的抗原。免對這樣的病原菌，適應性免疫無法有很好的保護效果，因為沒辦法產生可以辨認類似血型抗原結構的抗體，故此需要藉由先天性免疫來將這這些病原菌清除。在過去有許多研究認為，先天免疫系統中的凝集素(lectins)其家族成員許多都在發炎疾病中扮演重要功能，或是免疫活性有關，這當然也包括了半乳糖凝集素(galectins)。[1]因此在這篇研究當中，作者想要去瞭解半乳糖凝集素家族裡的成員，是否有能力去對抗那些細胞表面呈現與人類血型相同抗原的致病菌的侵害。首先，他們先自Consortium for Functional Glycomics這個糖類的資料庫去分析已經發表的醣類微陣列晶片，結果發現到人類的半乳糖凝集素-4和半乳糖凝集素-8可以去辨識到人類血型中的A和B抗原，但卻無法和O(H)抗原作用。為了證明這兩型的半乳糖凝集素是否可以特異性的辨識血球抗原，所以用了一隻會表現人類血球B型的大腸桿菌來做接下來的實驗。在實驗中發現，這兩型的半乳糖凝集素可以藉由其蛋白C端的區域特異性的辨識這隻大腸桿菌呈現血球B型抗原的部分[2]，並且在辨識後使大腸桿菌瞬間失去活動能力，以及直接破壞其細胞膜表面的完整性，導致菌體死亡。直接造成菌體死亡這點相當特別，因為大多先天性免疫的凝集素像是甘露糖結合蛋白(mannose binding protein)在辨識到外來抗原後都需要由補體的協助才能將菌體進行破壞，但半乳糖凝集素-4和半乳糖凝集素-8則不需要補體的協助即可針對表現人類血球B型的大腸桿菌進行殺害。[3]因此，以上的結果都證明了這兩型的半乳糖凝集素具有抵禦表現類似血球抗原結構病原菌侵害的能力。

參考來源：

1.      Vasta, G.R. Roles of galectins in infection. Nat. Rev. Microbiol. 2009; 7, 424-438.

2.      Liu, F.T. et al. A sweet target for innate immunity. Nat. Med. 2010; 16, 263-264.

3.      Thiel, S. et al. A second serine protease associated with mannan-binding lectin that activates complement. Nature 1997; 386, 506–510.