研究人员发现了人类免疫模式识别所看不到的深海微生物

在世界上最大最深的海洋保护区，一个由海洋专家组成的团队仔细观察了3000多米以下的海面，寻找人们以前从未遇到过的新型微生物有机体。这些微生物类型的细菌现在可以为理解免疫系统如何对完全外来入侵者作出反应打开一扇新的大门。

波士顿大学罗jan海洋生态实验室的合作研究，哈佛医学院，波士顿儿童医院，基里巴斯政府，其他人发现有一些细菌对人类来说太陌生了免疫细胞无法注册它们存在，覆盖普遍免疫的长期信仰，或者我们的细胞可以识别他们与之相互作用的任何细菌。相反，研究发现，一些细菌仅由他们的当地栖息地或周围定义。他们的调查结果于3月12日星期五出版科学免疫学。

“我们的团队发现并培养了对人类免疫系统完全免疫的新微生物，”Randi Rotjan说，兰迪·罗jan说，细菌没有从我们的天生开始的反应或反应免疫系统。Rotjan是一家艺术与科学研究员的生物学教授和本文共同领导作者的Bu艺术和科学研究员，称这一发现是完全出乎意料的。

这项研究历时5年，跨越2000海里的太平洋中部水域，对数千个基因进行了测序，并在一个漂浮的实验室里完成了海上的大部分工作。

Rotjan，他的研究重点关注Live Coral Reefs，他们的团队的跨学科性质也是一个主要的力量 - 与Rotjan Lab在Bu的访问学生，他们的研究侧重于海洋的免疫系统有机体，以及乔纳森卡根，他研究细胞互相互动以及它们遇到的微生物。除了成为BU的生物部门的教师外，Rotjan还是凤凰群岛保护区的共同科学家，这是基里巴斯的海洋和陆地栖息地的广阔和最深刻的联合国教科文组织世界遗产 - 工作发生在哪里 - 工作发生。边缘赶上了罗jan，这也反映了Gauthier和Kagan的研究结果和研究，已经冷凝和编辑。

《边缘》:这项研究是如何开始的?

一般认为[我们的先天免疫系统]可以检测到我们遇到的任何微生物或细菌，包括我们从未接触过的环境，如深海。但是，我们的团队说得越多，我们就越清楚地发现，我们的知识存在重大差距。从来没有人真正检验过豁免规则的普遍性。我们所有人坐在同一个房间里，拥有不同的视角和专业知识，我们意识到这是一个独特的机会来进一步探索。

这项研究如何改变我们对免疫的理解?

对深海细菌，人类是马斯蒂安人，反之亦然。我们收集和测试的深海的新细菌永远不会有自然的机会与人类互动 - 因为它们在表面下方千米。所以，我们问了这些问题，当这些不同的生态系统互动时会发生什么？快速前进的五年，数千个板浇，和不可估量的谈话，我们有证据表明哺乳动物的免疫系统有能力检测来自我们家庭栖息地的微生物细菌，而不是外国的栖息地。免疫受体无法检测到不同生态系统的大多数细菌表明模式识别策略可以在本地定义，而不是全球。

这些发现的含义是什么？

所有细菌细胞都有外涂层。脂多糖或LPS是细菌膜的最外层。这个最外层是允许其他有机物识别它的原因。LPS的人体细胞，小鼠和马蹄蟹的LPS受体无法检测到80％的深海细菌检查。现在我们知道这一点，需要一个压迫需要了解有关每个生态系统中的主机微生物交互的更多信息，因为可以在每个栖息地中进行新发现。这开辟了新的生物工具和治疗方法的潜力。例如，使用无声细菌作为提供药物或免疫疗法的方法。对我们自己的免疫系统的机制理解，加上深海生活的增加，开辟了新的科学途径，同时帮助人类健康，同时还为增加海洋保护提供了重要的理由。跨学科合作真正开辟了新世界。

在这个漂浮实验室工作是什么感觉?

这是一个完全和完全沉浸的体验，在世界的一个非常偏远的地方 - 除了我们的团队和岛上的人之外，你附近最接近的人在国际空间站。这是距离夏威夷船的七天之旅。施密特海洋研究所研究船只，我们工作了，r / v Falkor，每天花费75,000美元的价格，并在控制室配备了38个屏幕 - 它完全是坚定的坚果。船上大约有40人朝着观看珊瑚和收集样品的奇异目标。使用称为从表面控制的持续的SUV大小的机器人从深海收集细菌。机器人收集了珊瑚，污水，沉积物，然后吸入水，然后在我们的实验室分析了马萨诸塞州。我们在培养细菌的情况下出现[海上]，但没有人期待免疫。

在太平洋中部进行研究是什么？

基里巴斯，我们团队2017年的总部所在地，被联合国列为最不发达国家，他们做出了令人难以置信的巨大海洋保护承诺。这项研究的一个重要方面是，它是与基里巴斯政府的合作努力，展示了国际伙伴关系的重要性和美丽。直到现在，人们对菲尼克斯群岛保护区的深海还没有进行过很大程度的研究。这些新微生物可能是也可能不是菲尼克斯群岛保护区所特有的——未来的研究还需要进行——但这个保护区的存在和突出地位已经推动了对这片特殊海域的尖端研究。这样的研究有助于证明海洋保护区和保护的价值。虽然深海的大部分是未知的和看不见的，但很明显，它对海洋和我们自己都有改变的潜力。

这个发现最让你兴奋的是什么?

微生物生命的多样性和它们在深海中表达的化学结构是完全望远欠光的。本文提供了第一个详细的例子并奠定了基础结构，但还有更多的要做。现在我们有这种新的方式了解LPS与人类细胞的相互作用，我们可以用它来了解更多关于哺乳动物免疫系统的更多信息：例如探测免疫应答的起源，识别微生物识别信号传导途径的细微差异，并增加潜力免疫治疗。

你会探索你的下一次探险呢？

我们在2021年6月与施密特海洋研究所一起回到海上，在最后一次探险时，我们发现了这些微生物。我们的下一次旅行将回到R / V Falkor，这次在基里巴斯和美国水域工作，因为他们在太平洋中央中心邻近岛屿。我们将跟进这项初步研究，但也会在周围翻转这个问题来检查海绵和珊瑚的免疫系统深海要了解这些微生物的起源，这些微生物如何在其家庭环境中发挥作用。自然是如此复杂，提供了许多不同的反应机制。有许多人可以探索。

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