Macrophages lift off surface-bound bacteria using a filopodium-lamellipodium hook-and-shovel mechanism.
Macrophages lift off surface-bound bacteria using a filopodium-lamellipodium hook-and-shovel mechanism.
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DOI：
10.1038/srep02884
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发表时间：
2013-10-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Vogel, Viola
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Moeller, Jens;Luehmann, Tessa;Chabria, Mamta;Hall, Heike;Vogel, Viola
为了清除宿主组织或生物材料表面的病原体，吞噬细胞必须打破细菌与底物之间的粘连相互作用。在这里，我们分析了使巨噬细胞能够起飞和吞噬表面结合的大肠杆菌的机械生物学过程。在这一不依赖调控素的过程中，巨噬细胞丝状足细胞附着在大肠杆菌菌毛上的时间足够长，从而引起片层基团的局部突起。巨噬细胞和大肠杆菌之间的特殊接触是通过丝状孢子上的糖蛋白CD48和1型菌毛(挂钩)上的粘附素FimH形成的。我们表明，在细菌(铲子)下面突出片层后，细菌从表面分离，从而打破了多种细菌-表面的相互作用。在起飞后，细菌被吞噬杯吞噬。当可溶性甘露糖抑制剂和CD48抗体抑制接触形成，从而抑制随后的大肠杆菌吞噬作用时，力激活的捕获键能够使丝基-菌毛相互作用长期存活。
To clear pathogens from host tissues or biomaterial surfaces, phagocytes have to break the adhesive bacteria-substrate interactions. Here we analysed the mechanobiological process that enables macrophages to lift-off and phagocytose surface-bound Escherichia coli (E. coli). In this opsonin-independent process, macrophage filopodia hold on to the E. coli fimbriae long enough to induce a local protrusion of a lamellipodium. Specific contacts between the macrophage and E. coli are formed via the glycoprotein CD48 on filopodia and the adhesin FimH on type 1 fimbriae (hook). We show that bacterial detachment from surfaces occurrs after a lamellipodium has protruded underneath the bacterium (shovel), thereby breaking the multiple bacterium-surface interactions. After lift-off, the bacterium is engulfed by a phagocytic cup. Force activated catch bonds enable the long-term survival of the filopodium-fimbrium interactions while soluble mannose inhibitors and CD48 antibodies suppress the contact formation and thereby inhibit subsequent E. coli phagocytosis.
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