cell：細菌的脂多糖是如何進入胞漿激活天然免疫系統的

　　在天然免疫反應過程中，宿主的免疫細胞可以通過多種機制識別外源微生物信號，其中包括位于細胞膜表面的Toll樣受體，這類受體能夠識別胞外的微生物組分，比如LPS。另外還有一些存在于胞漿中的受體，它們能夠特異性識別入侵細胞內部的微生物成分。此前研究發現LPS如果進入胞漿中，則能夠引發caspase-11炎癥小體的激活，進而引起炎癥反應。然而，很多具有這一現象的細菌本身并不具有入侵細胞的能力。那么，這些細菌的LPS是如何能夠進入胞漿中并引起caspase-11的激活呢？針對這一問題，來自美國康州大學醫學院的VijayA.K.Rathinam進行了深入研究，相關結果發表在最近一期的《cell》雜志上。

　　首先，作者利用腸出血性大腸桿菌（EHEC）對細胞進行了感染，并通過細胞亞組分分離技術得到了感染后細胞的上清，細胞膜以及胞漿。之后，作者檢測了這些組分中LPS的含量。結果顯示，在感染后細胞的胞漿中出現了明顯的LPS，然而，這一組分中卻沒有細菌的存在。這說明LPS可以不依賴于細菌的侵染而獨立地進入胞漿中。

　　接下來，作者希望了解為什么LPS能夠進入胞漿中。為此，他們首先利用cytochalasinD（細胞松弛素）阻斷細胞的內吞作用，之后再次進行感染。結果顯示，這一處理無法影響LPS進入胞漿。還有一種可能是LPS釋放到胞外，以小分子的形式自由地進入胞漿中，為了檢驗這一假設，作者們將純化的LPS小分子與巨噬細胞進行共同孵育。結果顯示，LPS無法順利進入細胞內部。因此這一假設也不成立。除此之外，細菌還擁有一類叫做"III型分泌系統"的結構，該結構能夠在細胞表面打孔，從而方便毒性因子的釋放，然而，作者利用該系統確實突變的細菌進行感染，同樣發現LPS能夠順利進入胞漿。因此該假設同樣不成立。

　　此前研究發現：經過熱處理殺死后的細菌無法激活細胞的caspase-11。這有兩個假設：其一，熱處理導致細菌的LPS喪失功能；而熱處理導致細菌無法將其LPS"輸送"到宿主細胞。作者通過人工轉染熱處理后的細菌裂解物，發現該處理能夠激活宿主細胞內的caspase11的激活，從而驗證了第二種猜測。同時，該實驗也證明活性細菌中存在一套能夠將LPS運送到宿主細胞中的系統。

　　此前研究發現：細菌能夠分泌一種小型的囊泡（Extracellularvesicles），對于革蘭氏陰性菌來講，這種囊泡被稱為"outermembranevesicles（OMV）"。該囊泡中富含LPS。因此，作者們認為有可能細菌通過將OMV與宿主細胞進行融合達到運送LPS的目的。通過電鏡觀察，作者們確實發現在細菌感染過程中宿主細胞內部出現一種類似于"OMV"的結構。之后，他們將純化后的OMV與巨噬細胞進行共同培養，結果顯示，培養后的細胞胞漿中出現了大量的LPS。

　　進一步，作者通過細胞試驗發現OMV與巨噬細胞共同孵育能夠促進IL-1B的成熟與釋放。之后，為了證明是OMV中的LPS而非其它組分導致這一效應，作者比較了野生型細菌的OMV與突變體細菌（無法合成正常的LPS）的OMV。結果顯示，突變體細菌的OMV確實無法引發IL-1B的成熟與釋放，這些實驗共同證明了細菌利用OMV將LPS運送到細胞內部從而引發炎癥反應的事實。另外，通過比較野生型與caspase11缺失突變體的細胞在響應OMV刺激時的區別，作者發現突變體細胞受到OMV刺激后產生IL-1b的量明顯低于野生型。這一實驗證明了該炎癥反應依賴于caspase11。

　　之后，作者利用一系列細胞內吞作用的抑制劑證明了OMV的進入需要依賴細胞的內吞作用。

　　最后，通過體內實驗，作者證明了OMV對于大腸桿菌的感染具有重要的作用。