免疫系统开发出针对常见细菌的灵丹妙药防御

新的研究表明，免疫系统会产生特定的基因来对抗常见的细菌，例如食物中发现的细菌。先前的理论表明，抗菌肽(一种天然抗生素)在杀死一系列细菌方面具有普遍作用。

然而，发表在《科学》杂志上的这项新研究研究了果蝇的免疫系统是如何受到食物和环境中的细菌影响的。它的标题是“生态相关细菌驱动果蝇宿主抗菌肽的进化”。

来自瑞士联邦理工学院和埃克塞特大学的研究人员发现了两种肽，每种肽都控制果蝇常见的单一细菌种类。

“我们知道动物的食物和环境决定了它遇到的细菌，”康沃尔郡埃克塞特彭林校区生态与保护中心的马克·汉森博士说。

“这反过来又塑造了它的‘微生物组’——生活在它体内和身体上的微生物的集合——我们的研究展示了免疫系统如何响应于此而进化，以控制可能造成伤害的常见细菌。

“从免疫方面来说，它证明了‘吃什么就是什么’——果蝇的免疫系统含有具有控制常见细菌的非常特殊功能的肽。”

其中一种细菌——醋杆菌，存在于苍蝇吃的水果(以及人类吃的水果)中——如果它逸出肠道并进入血液，就会伤害苍蝇。

但研究表明，各种蝇类都有一种特定的肽(双翅菌素B)来控制醋杆菌。

“这种肽是杀死这种特定细菌的灵丹妙药，”汉森博士解释说。“如果没有它，苍蝇就极其脆弱，因为醋杆菌在腐烂的水果中非常常见。”

该研究还发现了“趋同进化”的证据——不同的物种对其环境中的挑战进化出相似的反应。

在这种情况下，研究中的果蝇物种在大约1亿年前与共同祖先发生了分化，但它们都进化出了一种双翅菌素B肽来控制醋杆菌。

与此同时，不以水果为食的密切相关的蝇类随着时间的推移失去了双翅菌素B肽，因为醋杆菌在它们的环境中不再常见。

汉森博士说，这种进化过程可能有助于解释人类对某些感染的易感性。

“我们的身体抵抗感染的方式确实很复杂。但这种研究有助于我们以新的眼光看待我们的免疫系统，”他说。

“我希望它能让我们问为什么我们的免疫系统是这样的。这可以帮助我们对抗感染，包括对抗生素产生耐药性的感染。

“像这样的研究产生了对生命的基本观察，而这些观察反过来又可以在我们周围的世界中产生重要的应用。”