細胞「垃圾」中隱藏的免疫新機制：抗菌胜肽的驚人發現

科學家最近在細胞的「垃圾處理系統」中發現了一種全新的免疫機制，這項突破性研究揭示了蛋白酶體（proteasome）不僅能分解損壞或不再需要的蛋白質，還能產生具有抗菌能力的胜肽。這項發現為對抗細菌感染提供了全新的可能性。

蛋白酶體是細胞內的重要結構，負責將異常或廢棄的蛋白質分解成較小的胜肽片段。過去的研究認為，這些片段可能被回收用於合成新蛋白質，或是作為免疫系統的訊號，提示細胞受到威脅。然而，以色列魏茨曼科學研究所的研究團隊發現，蛋白酶體還能將蛋白質切割成具有殺菌能力的胜肽。

為了驗證這一假設，研究團隊分析了大量關於蛋白酶體衍生胜肽的資料，發現其中一些胜肽的胺基酸序列與已知的抗菌胜肽非常相似。研究作者Yifat Merbl教授表示：「在此之前，我們對蛋白酶體產物與這些胜肽的生成之間的關聯一無所知。基於我們的發現，我們進行了一系列實驗，證明蛋白酶體是這一防禦系統的關鍵。」

研究團隊首先透過抑制人類細胞中的蛋白酶體活性，觀察到這些細胞在細菌感染時無法有效抵抗。相反，蛋白酶體活性正常的細胞則能有效對抗感染。此外，團隊還在患有肺炎和敗血癥的小鼠模型中測試了其中一種蛋白酶體衍生胜肽，結果顯示，這種胜肽不僅能有效控制細菌感染，其效果甚至與現有抗生素相當。

進一步的研究表明，蛋白酶體在正常情況下會產生抗菌胜肽，但在細菌感染時，其活性會顯著提升。團隊還確定了蛋白酶體中控制這種「加速模式」的具體部位。Merbl教授解釋道：「我們發現感染會促使蛋白酶體改變其蛋白質切割模式，優先產生具有抗菌特性的胜肽。」研究負責人Karin Goldberg補充：「這讓我們意識到，我們發現了一種先前未知的免疫機制。」

這項研究不僅揭示了蛋白酶體在免疫系統中的新角色，還為開發新型抗菌藥物提供了巨大的潛力。透過模擬分析，團隊已經在人類蛋白質組中識別出超過27萬種可能的蛋白酶體衍生胜肽。Merbl教授總結道：「這個胜肽資料庫為開發針對感染和其他疾病的個性化治療開闢了新的領域。」

這項研究已發表於《自然》期刊，為免疫學和抗菌治療帶來了革命性的啟發。