導致癌症的細菌如何迫使你的細胞死亡

加入我們的科學愛好者社群!

本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


胃潰瘍是由細菌引起的這一發現相當近,並在 1984 年得到了相當確鑿的證實。當時,澳大利亞科學家 巴里·馬歇爾 喝下了一整盤培養皿的幽門螺桿菌,五天後患上了嚴重的胃炎,經抗生素治療後痊癒。由於胃潰瘍非常常見,並且可能是十二指腸潰瘍和胃癌的主要來源,因此發現可以透過抗生素療程治療胃潰瘍具有重大的醫學意義。

最近,來自 伊利諾伊大學 的研究人員發現了一種細菌毒素,該毒素在誘導人類宿主細胞死亡或細胞凋亡中起作用。該毒素被稱為 VacA(空泡毒素 A 的縮寫),之前已被證明可以誘導細胞死亡,但其機制尚不清楚。

細胞死亡在胃癌的發生發展中起著重要作用。細胞透過細胞凋亡死亡,細胞凋亡是內置於你體內每個細胞中的細胞死亡程式。幽門螺桿菌不是攻擊胃壁細胞,而是釋放一種化學物質,導致它們悄悄地自殺。為了誘導這種自殺,VacA 毒素靶向線粒體;線粒體是細胞中專門負責產生能量的部分。


支援科學新聞業

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞業: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保關於塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


一旦 VacA 進入胃壁細胞,它就會直接前往線粒體。為了為細胞產生能量,線粒體需要維持其外膜和內膜之間的電子梯度差異(您幾乎可以在上圖看到包圍細胞的雙層膜)。VacA 啟用一個系統,使外膜具有滲透性,所有離子都從膜間隙擴散出去,電子梯度消失,線粒體基本上停止工作。

除了擾亂線粒體功能外,VacA 還破壞線粒體結構。雖然上圖很好地展示了死亡線粒體的樣子,但在活細胞中,線粒體具有相當大的可塑性。它們會展開、膨脹、分裂並在細胞內形成一個相互連線的網路。VacA 阻止了這一切。引入 VacA 後,良好的相互連線的線粒體網路會分解,只留下孤立的單個線粒體球狀物。

擁有健康的線粒體對於動物細胞至關重要。由於多細胞生物存在於嚴格控制的細胞環境中,因此一旦線粒體開始變得異常,細胞最常見的反應是透過細胞凋亡來自殺。透過破壞細胞機制的這個重要部分,幽門螺桿菌會導致小範圍內特定區域的胃細胞死亡,這可能導致消化性潰瘍,在嚴重的情況下,還會導致胃癌。

---

圖片來源 圖片一

圖片來源 圖片二(這裡有一些精彩的細胞內影像,全部在公共領域!)

伊利諾伊大學 新聞稿

Jain P, Luo ZQ, & Blanke SR (2011). 幽門螺桿菌空泡毒素 A (VacA) 參與線粒體分裂機制以誘導宿主細胞死亡。《美國國家科學院院刊》,108 (38), 16032-7 PMID: 21903925

About S.E. Gould

A biochemist with a love of microbiology, the Lab Rat enjoys exploring, reading about and writing about bacteria. Having finally managed to tear herself away from university, she now works for a small company in Cambridge where she turns data into manageable words and awesome graphs.

More by S.E. Gould
© .