深海揭示了澳门威尼斯人注册免疫的惊人发现
凤凰群岛保护区，水下机器人SuBastian照亮了色彩缤纷的深海软珊瑚和一只矮矮的龙虾。图片由施密特海洋澳门威尼斯人注册网站研究所提供
深海揭示了澳门威尼斯人注册免疫的惊人发现
BU和其他澳门威尼斯人注册网站研究人员花了数周时间在海上收集新的微生物，结果却让他们感到震惊
在世界上最大最深的海洋保护区，一组海洋专家凝视着水面以下3000多米的地方，发现了人们以前从未见过的新型微生物。这些微生物——细菌的种类——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开辟新的途径。
波士顿大学的Rotjan海洋生态实验室、哈佛医学院的Kagan实验室、波士顿儿童医院、基里巴斯政府和其他机构进行的一项合作澳门威尼斯人注册网站研究发现，有些细菌对人类来说太陌生了，以至于我们的免疫细胞无法识别它们的存在，这推翻了长期以来普遍免疫的观点，或者说我们的细胞可以识别与它们相互作用的任何细菌。相反，澳门威尼斯人注册网站研究发现，一些细菌完全是由它们当地的栖息地或环境决定的。他们的澳门威尼斯人注册网站研究结果发表在3月12日星期五的《科学免疫学》杂志上。
“我们的团队发现并培养了一种对人类免疫系统完全免疫沉默的新型微生物，”兰迪·罗特詹说，这意味着这种细菌不会引发我们先天免疫系统的反应或反应。Rotjan是波士顿大学艺术与科学学院生物学澳门威尼斯人注册网站研究助理教授，也是该论文的共同主要作者，他说这一发现完全出乎意料。
这项澳门威尼斯人注册网站研究是5年澳门威尼斯人注册网站研究的高潮，横跨2000海里的太平洋中部水域，对数千个基因进行了测序，大部分海上工作都是在一个漂浮的实验室里完成的。
Rotjan的澳门威尼斯人注册网站研究重点是活的珊瑚礁，他说他们团队的跨学科性质也是一个主要的优势——联合主要作者安娜·高蒂尔（Anna Gauthier）是波士顿大学Rotjan实验室的访问学生，他的澳门威尼斯人注册网站研究重点是海洋生物的免疫系统，乔纳森·卡根（Jonathan Kagan）澳门威尼斯人注册网站研究细胞相互作用的方式以及它们遇到的微生物。除了是波士顿大学生物系的教员，Rotjan还是凤凰群岛保护区的联合首席科学家。凤凰群岛保护区是基里巴斯的一片广阔的海洋和陆地栖息地，也是联合国教科文组织世界遗产中最大最深的地方——这项工作就是在这里进行的。The Brink采访了Rotjan，这篇问答也反映了Gauthier和Kagan的发现和澳门威尼斯人注册网站研究，经过了浓缩和编辑。
问＆一个
濒危时刻: 这项澳门威尼斯人注册网站研究是如何开始的？
人们通常认为（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，包括来自我们从未接触过的环境，比如深海。但我们的团队说得越多，我们就越清楚地认识到，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。我们所有人都坐在同一个房间里，有着不同的观点和专业知识，我们意识到有一个独特的机会来进一步探索这个问题。
濒危时刻: 这项澳门威尼斯人注册网站研究如何改变我们对免疫的理解？
对于深海细菌来说，人类是火星人，反之亦然。我们收集和测试的这种来自深海的新型细菌永远不会有自然的机会与人类互动，因为它们生活在海面以下数千米的地方。所以，我们提出了这样的问题，当这些不同生态系统的生物相互作用时会发生什么？五年过去了，成千上万的盘子倒了下来，无数的对话，我们有证据表明，哺乳动物的免疫系统有能力检测到来自我们家园的微生物细菌，而不是来自深海这样的外来栖息地。免疫受体无法检测来自不同生态系统的大多数细菌，这表明模式识别策略可能是局部定义的，而不是全局定义的。
濒危时刻: 这些发现意味着什么？
所有的细菌细胞都有一层外层。脂多糖（LPS）是细菌膜的最外层。这层最外层是让其他生物识别它的东西。人类细胞、小鼠和马蹄蟹的LPS受体无法检测到80%的深海细菌。既然我们知道了这一点，就迫切需要更多地了解每个生态系统中宿主-微生物的相互作用，因为每个栖息地都可能有新的发现。这为新的生物工具和治疗方法开辟了潜力。例如，使用沉默的细菌作为递送药物或免疫疗法的一种方式。对我们自身免疫系统的机械理解，加上对深海生物的进一步了解，开辟了新的科学途径，在帮助人类健康的同时，也为加强海洋保护提供了重要的理由。跨学科合作确实开辟了新的世界。
濒危时刻: 在这个漂浮的实验室里工作是什么感觉？
这是一种完全沉浸式的体验，在世界上一个非常遥远的地方，除了我们的团队和岛上的人，离你最近的人是在国际空间站上。从夏威夷乘船大约需要7天。我们工作过的施密特海洋澳门威尼斯人注册网站研究所的澳门威尼斯人注册网站研究船R / V Falkor它每天的运营成本高达7.5万美元，控制室配备了38块屏幕——简直是疯了。船上大约有40人，他们都为了一个目标而工作，那就是观察珊瑚并收集样本。这些细菌是从深海中收集的，使用的是一个系留的越野车大小的机器人 SuBastian从地面控制。机器人收集珊瑚，吸沉淀物，吸水，然后在我们马萨诸塞州的实验室进行分析。我们在（海上）培养细菌，但没有人预料到免疫沉默。
濒危时刻: 在太平洋中部进行澳门威尼斯人注册网站研究是什么感觉？
基里巴斯，我们团队2017年的驻地，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。这项澳门威尼斯人注册网站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好之处。迄今为止，凤凰群岛保护区的深海基本上没有被澳门威尼斯人注册网站研究过。这些新的微生物可能是菲尼克斯群岛保护区独有的，也可能不是——未来的澳门威尼斯人注册网站研究需要进行——但是这个保护区的存在和突出已经将前沿澳门威尼斯人注册网站研究推向了这片特殊的海洋。像这样的澳门威尼斯人注册网站研究有助于证明海洋保护区和保护的价值。虽然深海的大部分都是未知和未见的，但很明显，它对海洋和我们自己都有改变的潜力。
濒危时刻: 这个发现最让你兴奋的是什么？
深海中微生物生命的多样性及其表达的化学结构完全没有得到充分的探索。本文提供了第一个详细的示例并奠定了基础，但还有很多工作要做。现在我们有了这种理解LPS与人类细胞相互作用的新方法，我们可以用它来了解更多澳门威尼斯人注册哺乳动物免疫系统的知识：例如探测免疫反应的起源，识别微生物识别信号通路的细微差别，并增加免疫治疗的潜力。
濒危时刻: 你下次探险要探索什么？
我们将于2021年6月与施密特海洋澳门威尼斯人注册网站研究所一起返回海洋，在上次探险的基础上，我们发现了这些微生物。我们的下一次旅行将是回到R / V菲克,省这次是在基里巴斯和美国的水域工作，因为它们在太平洋中部有相邻的岛屿。我们将继续这项初步澳门威尼斯人注册网站研究，但也将把这个问题反过来，检查深海海绵和珊瑚的免疫系统，以了解这些微生物的起源，以及这些微生物如何在它们的家庭环境中发挥作用。大自然是如此复杂，提供了如此多不同的反应机制。还有很多东西有待探索。
这项澳门威尼斯人注册网站研究得到了国家卫生澳门威尼斯人注册网站研究院、国家海洋和大气管理局以及波兰科学基金会国际澳门威尼斯人注册网站研究议程方案国际癌症疫苗科学中心项目的支持，由欧洲联盟在欧洲区域发展基金下共同资助。
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