在看一些文章或是論文時，時常會看到類似抗菌胜肽在免疫反應扮演十分重要的角色等相關的論點，毋庸置疑，抗菌胜肽的確在昆蟲系統性免疫反應扮演的十分關鍵的角色，甚至能夠決定昆蟲被病原感染下是否能繼續存活的關鍵，但是在研究抗菌胜肽受到細菌誘導表現的實驗皆告訴我們抗菌胜肽的表現模式是誘導後最快1個小時表現上升，而絕大多數的抗菌胜肽則是在12至48小時才達到表現高峰，而這類的實驗主要是以體腔注射的方式直接感染活或死細菌，或者是利用細菌細胞壁物質的萃取物達到模擬細菌感染的誘導效果，其中的問題就在於體內的細胞並不會去分辨是活的還是死的細菌還是只是人類萃取的細胞壁物質，但是抗菌胜肽都在12至48小時才達到表現的高峰，如果抗菌胜肽是昆蟲系統性免疫的第一道防線，那為何不在感染的初期就達到表現高峰，為何會在12小時後才逐漸達到高峰？那麼在感染後較晚的時間表現出來的原因是什麼？
2008年在Science發表的文章：Antimicrobial Defense and Persistent Infection in Insects，解決了以上問題，並且告訴我們昆蟲體內如何運用各樣免疫反應機制來達到滅絕感染身體的微生物，首先我們已經知道昆蟲體內的血球的吞噬作用發生相當地快速，當細菌注射進入體腔後數秒就即刻地反應，而抗菌胜肽則是晚到1個小時之後才表現出來，Jens Rolff的團隊利用活的金黃色葡萄球菌注射進入黃粉蟲（麵包蟲, Tenebrio molitor）體內，發現體液的殺菌活性大約會在1天左右達到高峰，而體內金黃色葡萄球菌則是在30分鐘後幾乎消失殆盡，但是有少部份的蟲體體內仍然存留著非常稀少的菌落，而作者則又將這些分離到菌株再次注射到沒有感染過細菌的蟲體，則發現了經過蟲體感染後分離的菌株比起沒有經過蟲體感染的菌株能在蟲體內留下更多菌株，經過這兩個簡單的實驗後可以得到三個結論：一、細菌存在對抗各種免疫反應物質的基因型，二、細菌可藉由短暫的選汰產生具有抗性的品系，三、看似表現延遲的抗菌胜肽，實際上是接續細胞性免疫反應後的表現反應，昆蟲體內利用兩種作用機制完全不相同的免疫反應來接續作用來將細菌消滅掉。
這篇文章是筆者認為是繼Boman從Hyalophora cecropia體內分離Cecropin以及Hoffmann發現Toll receptor和Imd調節抗菌胜肽表現的報告後，闡述抗菌胜肽在昆蟲免疫反應機制中最重要的一篇報告，當中呈現了昆蟲利用不同作用機制的免疫反應並且在不同時間作用下來達到滅菌的效果，這樣的智慧可以運用在人類使用抗生素上，利用不同作用機制的抗生素輪流使用下來進行治療，可以更快速地消滅細菌病原並且減少抗性產生。此外，抗菌胜肽被科學家寄與厚望，期待抗菌胜肽能夠拿來作為新一代的抗生素使用，而且被認為細菌不太有可能對抗菌胜肽的作用機制產生抗性，這篇報告則明確地告訴我們細菌不但能夠產生抗性而且只是等候我們去選汰出具有對抗抗菌胜肽的菌株而已，目前對於細菌對抗菌胜肽的抗性研究也已經有些初步的成果，若對這個議題有興趣的人，可以試著閱讀Trends in Biotechnology 2011, vol. 49, p. 464, The expanding scope of antimicrobial peptide structure and their mode of action這篇review。
沒有留言:
張貼留言