最近，德國馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)用以識別病原體的一種全新方式。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2014年8月13日的《Nature》雜志。

芳香烴受體（aryl hydrocarbon receptor，AhR）一直是藥理學(xué)家和毒理學(xué)家研究的重點，因為它能識別環(huán)境中的毒素。然而，它也在免疫系統(tǒng)中起著重要的作用。由馬克斯普朗克感染生物學(xué)研究所Stefan H. E. Kaufmann帶領(lǐng)的科學(xué)小組發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)侵入人體的細菌毒力因子，也結(jié)合芳香烴受體。因此，先天免疫反應(yīng)被激活，這些因子立即被分解。根據(jù)這一發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家們確定了一個迄今未知的免疫系統(tǒng)組件：細菌毒力因子不僅可以被抗體中和，而且也能被直接破壞。

直到現(xiàn)在，免疫生物學(xué)家們在很大程度上忽視了一種可能性：免疫系統(tǒng)可直接破壞細菌毒力因子。在很多細胞（包括免疫細胞和上皮細胞）中表達的芳香烴受體，具有更令人驚訝的作用。到目前為止，該受體主要被稱為環(huán)境毒素的一個結(jié)合位點，這些環(huán)境毒素中最為有害的是TCDD——即使微小的濃度也能引起致命性器官損害。馬克思普朗克感染生物學(xué)研究所的Pedro Moura-Alves稱：“然而，它發(fā)生在線蟲到昆蟲到人類等各種各樣的生物體中。如果它存在于如此多的生物體中，原因當(dāng)然不僅僅是為了識別環(huán)境中的有毒物質(zhì)，而是抵御感染。”

因此，研究人員開始確定與芳香烴受體已知結(jié)合伴侶結(jié)構(gòu)相似的細菌分子。他們發(fā)現(xiàn)，他們正在尋找的細菌色素，應(yīng)該能保護病原體而非損傷身體。數(shù)學(xué)模型表明，銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）的兩種藍綠色吩嗪，可引起醫(yī)院內(nèi)呼吸道感染，結(jié)核桿菌（Mycobacterium tuberculosis）病原體的黃色萘醌結(jié)核萘醌，與該受體的結(jié)合口袋（binding pocket）相匹配。

然后，小鼠實驗證實，芳香烴受體對于免疫系統(tǒng)是多么的重要。隨著肺部病原體的感染，沒有這些受體的動物可發(fā)展更為嚴重的癥狀，在其肺部有更多細菌，死亡的可能性更大。顯然，沒有芳香烴受體的話，免疫系統(tǒng)就不能盡早識別敵人。Kaufmann指出：“對于病原體來說，細菌毒力因子是祝福，同時也是詛咒：一方面，它們促進宿主感染，但另一方面，它們幫助宿主找到微生物。”

芳香烴受體的特別之處在于，它直接結(jié)合細菌色素，然后觸發(fā)細胞核中幾個負責(zé)分解毒力因子的基因。為此，它從外部移到細胞核的內(nèi)部，在那里與DNA結(jié)合。芳香烴受體將受體和轉(zhuǎn)錄因子的作用合二為一，因此可以對感染做出迅速的反應(yīng)。相反，免疫系統(tǒng)的其他受體必須依賴傳遞關(guān)于病原體進入細胞核的信息的輔助蛋白。

下一步，研究人員想了解芳香烴受體與其他什么轉(zhuǎn)錄因子相互作用，是什么特定的酶負責(zé)分解細菌的毒力因子。