PNAS：細菌入侵細胞的新策略

綠膿桿菌（Pseudomonasaeruginosa）或稱銅綠色假單胞菌，是一種致病力較低但抗藥性強的桿菌。廣泛存在于自然界，是傷口感染較常見的一種細菌。能引起化膿性病變。感染后因膿汁和滲出液等病料呈綠色，故名。綠膿桿菌（P.aeruginosa）屬假單胞菌屬(pseudomonas)，廣泛分布于自然界及正常人皮膚、腸道和呼吸道，是臨床上較常見的條件致病菌之一。

最近有研究發現，綠膿桿菌會將自己包進人類細胞膜中。德國佛萊堡大學BIOSS生物信號研究中心生物研究所II的Thorsten Eierhoff博士和Winfried R?mer教授帶領的一個研究小組，發現了一種新的細菌入侵機制——綠膿桿菌利用細胞膜中的脂質，使其本身進入宿主細胞。

細菌表面的LecA蛋白，可結合特殊脂質分子（所謂的Gb脂質，存在于人類細胞的外膜）上的糖類。當細菌停靠到一個細胞上時，細菌的LecA分子和宿主細胞膜的Gb3脂質會互鎖——就像一個拉鏈。以這種方式，細胞一步一步地將其自己包裹在細菌周圍，并將其運輸到細胞內部。R?mer和Eierhoff在合成細胞膜以及人類肺細胞培養物中發現了這種新機制的證據。他們將相關研究結果發表在《PNAS》雜志。

綠膿桿菌在免疫系統較弱的人當中，可以引起嚴重的皮膚和肺部炎癥，特別是那些患有遺傳性疾病囊胞性纖維癥的人。當細菌進入人體細胞后，Gb3脂質結合LecA蛋白并使細胞膜彎曲。荷蘭瓦格寧根大學的Christian Fleck教授通過計算得出，這種結合足以將細菌包裹起來。他是這項研究的參與者。

之前，研究人員只熟悉細菌侵染的方法，包括操控宿主細胞內的信號。這項信號可控制肌動蛋白纖維——細胞的肌肉：這些纖維可使來自內部的細胞被膜彎曲，并形成膜泡，細菌被吸收進其中。

為了證明沒有肌動蛋白該過程一樣能運行，研究人員觀察了假單胞菌（Pseudomonas bacteria）對合成膜泡的影響。膜泡既不包含肌動蛋白，也不包含其他細胞組分，只有脂質Gb3。當離體膜停靠到表面上時，就在細菌周圍折疊和關閉。然而，只有當細菌產生LecA蛋白時，才會發生這個包裝過程。Eierhoff稱：“實驗結果表明，假單胞菌使用這種脂質拉鏈，使其自身進入細胞，而無需操控肌動蛋白。”

研究人員證明，LecA和Gb3對于細菌到人類肺細胞的入侵也非常重要：當這一對分子消失時，透過細胞的細菌數量減少了70%。這些研究結果使R?mer的研究小組能夠發現一種潛在的藥物，來對抗綠膿桿菌。