科学家发现结肠细胞中的BFT毒素受体——ScienceDaily
约翰斯·霍普金斯金梅尔癌症中心、彭博金梅尔癌症免疫治疗研究所和约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究人员发现,claudin-4蛋白是脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)BFT毒素在结肠细胞上的关键受体。据ScienceDaily报道,科学家还研制出一种分子诱饵,能够捕获这种毒素并保护小鼠免受其导致的组织损伤。
毒素如何附着于细胞
多达20%的健康人肠道中可能存在脆弱拟杆菌,但这并不自动意味着会发生癌症。该细菌的一些菌株会产生BFT毒素,它会破坏结肠的保护屏障、引发炎症,并与肿瘤生长有关。
研究人员此前发现,BFT会切割E-钙黏蛋白,该蛋白对于连接相邻细胞和维持肠道屏障至关重要。然而,这种毒素并不直接附着于E-钙黏蛋白,因此其与细胞最初接触的机制仍不清楚。
该团队在结肠上皮细胞中使用了基因组CRISPR筛选,逐一关闭基因,并检查哪些基因是BFT结合所必需的。关闭编码claudin-4的基因会使毒素无法附着于细胞,因而也无法攻击E-钙黏蛋白。
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BFT的诱饵
Claudin-4参与形成紧密细胞间连接,这些连接限制物质在细胞之间穿透,并维持肠道屏障。与来自巴塞罗那的结构生物学家共同开展的实验室实验证实,BFT与claudin-4以一个毒素分子对应一个受体分子的比例牢固结合。
基于这一机制,科学家开发出一种含有claudin-4序列的可溶性蛋白。它作为诱饵发挥作用:BFT与其结合,而非与结肠细胞上的受体结合。在小鼠实验中,这保护了组织免受毒素造成的损伤。
作者强调,这些实验并不能证明可预防人类结直肠癌。后续研究必须确定,是否能安全且有效地利用这种方法预防与BFT毒素相关的疾病。