科学家尝试“劫持”某些细菌所使用的分泌系统 以开发新的给药方法

导读：一些细菌通过类似于注射器的附属物将毒素注入宿主细胞中。过去的研究发现，我们或许可以将其劫持为一种新的药物输送系统。

据外媒New Atlas报道，一些细菌通过类似于注射器的附属物将毒素注入宿主细胞中。过去的研究发现，我们或许可以将其劫持为一种新的药物输送系统。现在来自马克斯·普朗克研究所的科学家们开发出了一种利用光来控制这种机制的方法。

这种附属物被称为三型分泌系统(T3SS)，它被某些菌种所利用，如大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、耶尔森菌和假单胞菌，是许多医院感染的“罪魁祸首”。这些细菌附着在宿主细胞上，通过T3SS将数千种蛋白质推入细胞内。这些蛋白会抑制宿主的防御能力，帮助感染扩散，并导致发烧、腹泻和疼痛等症状。

不可否认的是，这种“注射系统”是有效的。所以，科学家们当然也在尝试着利用它来达到更多的帮助目的。就在几个月前，马克斯·普朗克团队报告说，他们成功地“劫持”了T3SS，将药物等有用的化学物质注射到细胞中。但仍有一个问题：该系统并不十分精确。它不会区分注入哪些细胞，而是只是将有效载荷发射到细菌碰巧碰到的任何细胞中。

“只要T3SS接触到任何宿主细胞，它就会立即发射载荷，”该研究的首席研究员Andreas Diepold说。“这对于生物技术或医学领域的应用是不利的，在这些领域中，我们希望以特定的细胞类型为目标，例如在肿瘤治疗中。”

这种控制的关键是光。光遗传学是一个新兴领域，通过特定波长的光脉冲来影响某些分子过程。在这种情况下，研究人员将光遗传学开关连接到T3SS的动态“组件”上。然后，“注射系统”可以用蓝光脉冲开启和关闭。

他们将所得系统称为LITESEC-T3SS。在实验室测试中，该团队利用新技术将荧光蛋白注入到癌细胞中，使其发光发蓝。虽然这只是为了检查该机制是否有效，但在另一项测试中，该团队将有效载荷蛋白换成了一种能诱导细胞死亡的蛋白，并将其释放在癌细胞上。果然，它能有效地杀死肿瘤。

研究人员计划继续用这种技术进行实验，看看它还能发挥什么作用。在它可能成为一种可行的治疗方法之前，还有很多工作要做。

这项研究发表在《自然-通讯》杂志上。