受压线粒体帮助细胞在呼吸道感染中存活

许多呼吸道感染，如流感或给细胞和器官增加了巨大的压力，这可能导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)，其本身最终会导致老年人或敏感个体死亡。

EPFL生命科学学院的JohanAuwerx教授说：“解决ARDS的新治疗策略，而不是对抗感染因子，可以尝试通过增强其自然适应性应激反应来引发宿主生物体对炎症挑战的耐受性。”

在一项新的研究中，EPFL的AdrienneMottis和她的同事表明，这样一种策略可以利用一种称为“有丝分裂”的生物学现象。有丝分裂描述了这样一个事实，即对细胞线粒体的轻微压力可以诱导一系列反应，这些反应实际上会增加细胞的健康和活力。

线粒体是细胞主要的能量收集细胞器，因此受到细胞“监视”系统的持续监控。如果线粒体发生故障或受到压力，这种持续的质量控制可以激活称为“线粒体压力反应”的适应性补偿反应。

“因此，温和水平的线粒体应激对细胞和生物体总体上是有益的，因为这些应激反应的积极作用可以克服初始应激源的负面影响，”领导这项研究的莫蒂斯说。先前的研究表明，通过抵消与年龄相关或代谢紊乱的影响，引发有丝分裂可以延长寿命。

因为线粒体是从细菌进化而来的，所以它们对抗生素敏感。因此，研究人员研究了各种可能对线粒体造成压力的抗生素，并确定了四环素家族中的新分子，四环素是一类阻断线粒体蛋白质合成的抗生素，用于对抗多种感染，如痤疮、霍乱、鼠疫、疟疾和梅毒。

研究人员筛选了52种四环素并选择了新的分子，例如9-叔丁基多西环素(9-TB)，即使在低剂量使用时也能高效触发有丝分裂，同时没有抗生素作用——也就是说，它们不会干扰宿主的微生物组。在老鼠身上测试它们，这些化合物引发了轻微的线粒体应激和有益的线粒体反应，从而提高了动物对流感病毒感染的耐受性。

“最重要的是，我们的研究表明，9-TB触发的线粒体反应激活了ATF4信号通路，这是对多种细胞应激源的充分描述的反应，并且还动员了先天免疫的信号通路，即所谓的I型干扰素反应，”Auwerx补充道。

“因此，9-TB提高了遭受致命流感感染的小鼠的存活率，但它不影响病毒载量。抗性宿主通过引发减少病原体载量的免疫反应来对抗感染，而耐受性指的是机制限制感染引起的器官功能障碍和组织损伤的程度，不一定影响病原体负荷。”

该研究表明，9-TB可以通过减少炎症和组织损伤的程度而不影响其微生物组来诱导小鼠对流感感染的耐受性。“这些发现通过靶向线粒体和有丝分裂来对抗炎症挑战和感染，开辟了创新的治疗途径，”作者写道。

该研究发表在《临床研究杂志》上。

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