這些深海細菌，能繞過人體免疫系統
基里巴斯菲尼克斯羣島保護區裏的生物欣欣向榮。
撰文 | 斯蒂芬妮·梅爾喬（Stephanie Melchor）
翻譯 | 趙歡
在微生物真正造成危害前，人體的免疫系統就必須提前識別出這些具有潛在威脅的對象。在這個過程中，細胞會根據一些常見的分子結構，找出具有特殊識別功能的受體，以此大範圍地識別不同微生物的種類。
其中一個標誌性結構是脂多糖（LPS），它是衆多類型細菌的細胞壁都具有的一種長鏈糖。許多研究人員認爲，除了那些極少數專門演化出規避免疫檢測的病原體外，人體可以識別出任何一種微生物產生的LPS。但一項新的研究表明，一些深海細菌細胞壁上的LPS非常特殊，基本上是“透明的”，無法被人體細胞的功能識別受體識別。
2017年，一個科學團隊乘坐施密特海洋研究所（Schmidt Ocean Institute）的“福克”號研究船前往基里巴斯的菲尼克斯羣島保護區（PIPA，亦稱爲鳳凰羣島保護區）。這片保護區位於太平洋中部，是地球上最大的海洋保護區之一。作爲基本上未受人類影響的生態系統之一，研究人員深入研究了在海平面3000米以下收集到的細菌。他們在船上的實驗室裏培養了50個菌株，並將每個菌株暴露在裝有人體免疫細胞和小鼠免疫細胞的培養皿中。這些免疫細胞只能識別出少數新菌種的LPS，過程與識別常見的大腸桿菌等細菌相同。但是對於其他80%的深海細菌而言，在人和小鼠的LPS檢測功能識別受體中，至少有一種無法將其正常識別。
美國賓夕法尼亞大學的免疫學家桑妮·希恩（Sunny Shin，並未參與這項研究）表示：“這篇論文讓人欣喜若狂”。她指出，人們普遍認爲，這些受體能識別任何一種外來分子結構，但是新的發現刷新了人們的認知。相反，新研究表明，這些識別受體演化爲只能檢測出本地的環境微生物。
“當然，像去咖啡館這樣人類經常會去的地方時，人體的免疫系統有必要識別出那裏的每一種常見微生物。”美國波士頓兒童醫院的免疫學家喬納森·卡根（Jonathan Kagan，這項研究的合作者）表示。但在人類無法接觸的環境中，人體免疫系統就不能檢測出生活在那些環境中的部分微生物了。
難道這就意味着人類需要擔心深海微生物會摧毀人體的免疫系統嗎？或許不用。首先，那些在深海寒冷、黑暗、高鹽度的環境中繁衍生長的細菌，一般無法在人類溫暖的機體內存活。此外，人體的免疫系統還有很多其他機制能識別出入侵細菌。
這項研究的結果可能會引入到一些有趣的臨牀研究中。研究人員一直希望在疫苗中加入脂多糖，以此幫助激活免疫系統。但它可能會引起非常強烈而危險的免疫反應。儘管菲尼克斯羣島的大多數深海細菌含有不會引起任何反應的變種LPS，但也有一些引起了一定程度的反應。卡根表示，這些新的脂多糖分子可能被用作一個“調節盤”，讓癌症疫苗研究人員微調免疫反應，而不是直接讓免疫系統面對從0到10的大轉換。
深海並不是免疫學通常會關注的環境。卡根、安娜·高蒂爾（Anna Gauthier，實驗室成員）和海洋生態學家蘭迪·羅特揚（Randi Rotjan，也是PIPA的聯合首席科學家）三人通過一系列獨特的合作模式共同推進了這項研究。羅特揚計劃了深海探險，她邀請高蒂爾收集沿途的深海細菌並鑑別這些細菌的屬種。
羅特揚提到，研究人員計劃明年夏天到PIPA開展另一次跨學科考察，調查更有針對性的問題，比如珊瑚等本土深海生物會對這些細菌作出什麼反應。對於是否會有驚喜出現，團隊持開放的態度。她補充說：“這就是基礎研究的美妙之處，你永遠不知道它會帶你走向哪裏。”
本文轉自環球科學
