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Articles by Michael K. Mansour in JoVE
JoVE Immunology and Infection
동적 라이브 셀 이미징에 대한 호스트 병원체 상호 작용 연구를위한 광학 트랩의 사용
1Department of Medicine, Division of Infectious Diseases, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 2Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The Ohio State University, 3Center for Computational and Integrative Biology, Massachusetts General Hospital, Harvard Medical School, 4Dept. of Chemical and Biomolecular Engineering, Vanderbilt University
방법을 개별적으로 선택 조작 설명 및 이미지 라이브 병원균은 회전 디스크 현미경을 결합 광학 트랩을 사용하고 있습니다. 광학 트랩은 생물의 공간적 시간적 및 제어를 제공하며, 호스트 세포에 인접 장소. 형광 현미경은 세포에 최소한의 섭동와 역동적인 세포 상호 작용을 캡처합니다.
Other articles by Michael K. Mansour on PubMed
최적의 T의 세포 응답 Cryptococcus Neoformans Mannoprotein 스 수용 체에 의해 활용된 탄수화물의 인식에 따라 달라 집니다
Cryptococcosis 손상 된 T 세포의 기능을 가진 개인 사이에서 죽음의 주요 원인입니다. 수용 성 Cryptococcus neoformans mannoproteins (MP) 때문에 지연 형 과민 증 및 Th 유형 1 처럼 cytokines 모두이 병원 성 효 모 정리에 중요 한 유도를 자신의 능력으로 유망한 백신 후보 등장. 이 연구에서 메커니즘의 MP 강력한 immunostimulatory 속성에 대 한 책임 탐험 했다. 중국 햄스터 난소 세포 인간의 macrophage 스 수용 체 (MMR)를 표현 사용 하 여, 우리는 MP MMR 리간드는 결정. 기능적으로, multilectin 스 수용 체 (MR) Apcs에의 경쟁 봉쇄 기본 T 세포 면역된 생쥐와 MP 반응 CD4(+) T 셀 hybridoma P1D6를 72와 99%의 MP 종속 자극 각각 줄어들. 베타 제거 하 여 MP에서 O 연결 된 saccharides의 제거 각각 p1d6와 89, 90%로 주요 T 세포의 MP 종속 자극을 저해. 또한, p1d6의 MP 종속 자극 성분 K, MP의 단백질 핵심 제안으로 소화 기여 antigenic moiety APC를 제시한 후 폐지 했다. MP에 의해 p1d6의 자극은 또한 Ag 프레 젠 테이 션은 MHC 클래스 II 제한 시연 고정 체인 결핍 생쥐에서 얻은 APC를 사용 하 여 폐지 되었다. 우리의 데이터 MP MMR에 대 한 리간드 고 씨의 경쟁 봉쇄 또는 인식에 대 한 중요 한 탄수화물 잔류물의 제거에 의해 T 세포 자극 저해 기능적으로는 것이 좋습니다. 효율적인 T의 세포 응답 MP MMR에 의해 터미널 스 그룹의 인식이 필요 데모 cryptococcal MP immunogenicity 위한 분자 기초와 씨를 대상으로 하는 예방 접종 전략에 대 한 지원을 모두 제공 합니다.
식 세포와 버섯의 상호 작용입니다
최근 진보 수지상 세포, 대 식 세포와 호 중구 플레이 곰 팡이 감염 하 고 있는 곰 팡이 병원 균 phagocytic 방어 파괴 하려고 하는 메커니즘에 대 한 호스트를 보호 하는 고유 역할의 우리의 지식을 확대 했습니다. 이 문서에서는 식 세포와 균 사이의 상호 작용을 검토 합니다.
정화와 T의 세포 응답을 자극 Cryptococcus Neoformans에서 두 번째 Immunoreactive Mannoprotein의 특성 분석
T의 세포 응답 Cryptococcus neoformans 곰 팡이 병원 체에 대 한 효과적인 호스트 방어에 대 한 중요 한 것으로 알려져 있다, 비록 보호 응답을 자극 하는 항 원 저조한 특징 하지만 구성, 적어도 mannoproteins의 부분에 생각 된다. 최근 우리가 만들었습니다 murine cd4의 패널 (+)-T-hybridomas C. neoformans 항 원에 반응 하는 세포. Mannoprotein 항 원, MP98, 하나는 hybridomas 자극을 정화 하 고 인코딩 MP98 유전자 복제는. 현재의 연구 cryptococcal 항 원에에서 MP88, 두 번째 T-셀 hybridoma X5A3 자극 interleukin-2 분 비 하는 특징입니다. MP88 음이온 교환 및 소수 성 상호작용 크로마토그래피에 의해 유리 구슬 중단 C. neoformans의 supernatants에서 순화 되었다. 88 Kda의 명백한 분자 질량 단일 밴드 나트륨 라우릴 황산 polyacrylamide 젤 전기 이동 법에 의해 해결 되었고 부분 내부 아미노산 시퀀싱을 복종. MP88 인코딩 유전자는 복제 하 고 시퀀싱 합니다. MP88 광범위 한 O glycosylation 사이트도 뒤 상 glycosylphosphatidylinositol 앵커 사이트에 아마도 C 터미널 떠들고/트레오닌 풍부한 영역을 제공 합니다. C. neoformans 게놈 데이터베이스 검색 공개 MP88 mp98를 포함 하 여 적어도 11 다른 유전자와이 기능을 공유 합니다. MP88 mannoprotein 자연 경쟁적으로이 자극을 억제 하기 위해 X5A3 및 mannosylated (ii) ligands 자극 (i) C. neoformans supernatants mannoprotein 비율의 용량에 따라 설립 되었다. 따라서, 두 번째 cryptococcal mannoprotein 발견 되었습니다 T의 세포 응답을 자극 하 고 백신 후보입니다.
Cryptococcosis의 마우스 모델에서 항 원 분수의 보호 효능
Cryptococcus neoformans 캡슐화 된 곰 팡이 인해 감염 병 적 상태와 사망률 장애인된 T 세포 기능, 특히 에이즈 환자에서의 중요 한 원인입니다. 아마도 다음, T의 세포 응답 cryptococcal 항 원이 유비 쿼터 스 곰 팡이 대 한 보호에 대 한 중요 한 있습니다. 이 항 원 백신 후보자로 서의 보호 효능 테스트, 비 cryptococcal 항 원 concanavalin 점착 (mannoprotein [MP]) 및 nonadherent (flowthrough [FT]) 분수와 분수에 친화성 크로마토그래피 전파 cryptococcosis murine 모델에서 테스트 하 여 분리 되었다. 혼자 보조 제에 비해 MP와 피트의 두 예방 접종을 받은 C57BL/6 마우스 장기간된 생존을 전시 하 고 뇌를 감소 하 고 신장 균 C. neoformans 스트레인 B3501 정 맥 도전은 다음 로드. MP 예방 접종 동물 종양 괴 사 요인 알파, 감마 인터페론 및 interleukin-2 두뇌 수준 증가 했다. 병리학 검사 공개는 보조 제만 받은 쥐에서 기관에 비해, MP 예방 접종 생쥐 뇌, 신장, 간 cryptococcal 감염에 대 한 응답에서에 더 강한 세포 침투 모집 수 있었다. 활용된 O 연결 glycans 화학 O deglycosylation MP 예방 접종의 보호 효능 때문에 MP 중재 최적의 보호를 위해 필요 했다. 피트 및 MP 예방 접종 B 셀 불충분 하지만 보호 T 세포 중재는 제안 하지 T 셀 불충분 한 쥐를 보호. CBA/J 마우스 피트와 MP, 예방 접종에서 혜택을 또한 비록 혜택 C57BL/6 마우스를 본 것 보다 더 겸손 했다. 따라서, C. neoformans의 MP와 피트 분수 전파 cryptococcosis에서 쥐를 보호 하는 구성 요소를 포함 하 고이 보호 T 세포 중재 것 인 듯하다.
CD14, 수신자 같은 수용 체 2, 4, 참여 및 MyD88 Cryptococcus Neoformans Vivo에서 곰 팡이 병원 체에 대 한 호스트 응답에서
주요 capsular Cryptococcus neoformans, glucuronoxylomannan (GXM)의 다 당 류는 수신자 같은 수용 체 2 (TLR2) TLR4, 그리고 cd14에 의해 인식 된다. 이러한 연구 CD14 TLR4와 TLR2 MyD88, TLR 연결 어댑터 단백질 결핍 생쥐 Tlrs와 CD14 C. neoformans에 대 한 vivo에서 호스트 방어에 기여 조사를 활용 했다. MyD88(-/-) 마우스 생존 intranasal (i.n.) 및 라이브 C. neoformans과 정 맥 (i.v.) 감염 후 야생-타입 C57BL/6 마우스에 비해 크게 감소 했다. CD14(-/-) 마우스 생존 감염 감소 했다 i.v., TLR2(-/-) 마우스 i.n. 감염 후 크게 앞서 사망 하는 동안. 사망률은 비슷한 TLR4 돌연변이 C3H/HeJ 마우스 비교와 C3H/HeOuJ 마우스 C. neoformans i.v. 또는 i.n. 도전은 다음을 제어 합니다. 폐 cryptococcosis 과정은 CD14(-/-), TLR2(-/-), 및 MyD88(-/-) 마우스에서 보다 자세히 연구 했다. MyD88(-/-) 감염 쥐 i.n. 야생-타입 마우스 보다 감염 후 7 일 GXM 상부 세라와 폐 뿐만 아니라 폐 CFU의 높은 숫자를 했다. 놀랍게도, 종양 괴 사 요인 알파, 인터 루 킨-4 (IL-4), 야생-타입 마우스에 비해 C. neoformans 감염 녹아웃 쥐의 폐에서 IL-10, IL-12 70 p 또는 감마 인터페론의 수준에 큰 차이가 있었다. 하루 7 바람직합니다에 폐의 병리학 분석 공개 모든 마우스 그룹에서 최소한의 염증. 이러한 연구 Myd88에 대 한 중요 한 역할을 설명 하 고 폐 CFU 및 혈 청 및 폐 GXM 레벨의 증가 숫자와 함께 연관 MyD88(-/-) 생쥐의 감소 생존 cryptococcal 감염에 대 한 응답에서 cd14와 TLR2 역할을 상대적으로 사소한.
KRE5 유전자 Null 돌연변이 Candida Albicans의 Avirulent는 긴장과 세포 벽 조성과 Hypha 형성 속성 변경 했습니다
UDP를-포도 당: 당단백질 glucosyltransferase (UGGT)는 당단백질 접는의 품질 관리를 위해 endoplasmic 그물 센서입니다. Saccharomyces cerevisiae만 진 핵 유기 체 지금까지 설명한 oligosaccharides N 연결의 부족 한 UGGT 중재 과도 reglucosylation입니다. 그 인코딩 UGGTs 유사와 S. cerevisiae의 유일한 유전자는 KRE5. S. cerevisiae KRE5 삭제 변종 세포 벽 베타 1, 6 글 루 칸 폴리머, 탈 선 형태, 그리고 매우 손상 된 성장이 나 스트레인 배경에 따라 치 사 율 심각 하 게 감소 수준을 표시 합니다. Candida albicans KRE5 유전자의 두 대립 삭제 가능한 셀 (WT) 와일드 유형의 보다 큰 상승을 제공, 집계 vacuoles, 확대 하 고 주요 세포 벽 결함을 표시 하는 경향이 있다. C. albicans kre5/kre5 돌연변이 레벨 베타 1, 6 글 루 칸 더 틴과 베타-1, 3-글 루 칸 및 mannoprotein는 WT 보다 덜 감소 크게. 나머지 베타-1, 6 글 루-칸, WT 레벨의 약 20% 포함 한 분기 포인트-선형 스트레치 비율 Kre5p 베타-1, 6 글 루 칸 synthase 아니다 제안 WT 종자와 동일한 베타-1, 6-endoglucanase 소화 패턴을 전시. C. albicans kre5는 S. cerevisiae KRE5;의 기능적 homologue 성장 결함 및 S. cerevisiae kre5 가능한 돌연변이의 감소 된 세포 벽 베타 1, 6 글 루 칸 내용을 부분적으로 보완합니다. C. albicans kre5/kre5 homozygous 돌연변이 체 긴장은 여러 고체와 액체 미디어, 혈 청, dimorphic 전환의 강력한 유도 존재도 양식 균을 수 없습니다. 놀랍게도 돌연변이 균 N acetylglucosamine의 존재 양식을 할. 마지막으로, C. albicans KRE5 homozygous 돌연변이 종자 인간 상피 세포에 접착 력 50% 감소를 전시 하 고 완전히 조직의 감염 마우스 모델에서 avirulent는.
수용 체-중재 다 당 Cryptococcus Neoformans Capsular 류 Vivo에서의 통관
Cryptococcus neoformans capsular glucuronoxylomannan (GXM) cryptococcosis 동안 창 고 이며, 대 식 세포에 의해 촬영. 상 GXM 수용 CD14, CD18, 수용 체 통행세 같이 2 (TLR2)의 역할 및 혈 청에서 GXM 클리어런스에 TLR4 및 간에서 증 착 및 수용 체 결핍 생쥐에서 비장을 공부 했다. GXM 재배포의 고 속도 론으로 변경 돌연변이 생쥐에서 볼 수 있었다, 그러나 아무도 수용 체의 혈 청 클리어런스 또는 hepatosplenic 축적에 대 한 절대적으로 필요 했다.
모델 백신 항 원 Immunogenicity 증가 하 균 Mannosylation을 이용 합니다
Ag mannosylation Ag 스 수지상 세포에 수용 체 (부인)를 대상으로 백신 immunogenicity 증가 시키기 위해 유망 전략을 나타냅니다. 때문에 곰 팡이 자연스럽 게 mannosylate 단백질 우리 버섯에서 설계 Ags T의 세포 응답을 자극 하는 향상 된 능력 했 가설. Ag OVA 모델을 사용 하는 차동 Pichia pastoris 효 모에 mannosylation N O 연결 표현과 대응 대장균에서 생산 하는 그들의 unglycosylated에 비해 단백질 생성 되었습니다. 우리 것으로 나타났다 효 모 유래 OVA 단백질 N-유대 관계를 포함, 광범위 한 O 유대 관계 또는 둘 다 unmannosylated Ags 보다 더 강력한 OVA 특정 CD4 + T 세포 증식 유도에서. 균 Ags이 높은 응답 mannan, 부인의 참여 제안에 의해 저해 되었다. 그러나, macrophage 미스터 불충분 한 수지상 세포 효 모 유래 OVA Ags에 완벽 하 게 유능한 때문에 macrophage 씨 (CD206) 필수, 아니었다. 따라서, N 연결 및 광범위 한 O 연결 된 mannosylation를 제공 하는 곰 팡이 glycosylation 사용 미스터 종속 방식에서 Ag 관련 T의 세포 응답을 자극 하 모델 Ag OVA의 용량 증가. 이러한 데이터는 그 효 모 유래 mannosylation immunogenicity 향상 시킬 수 있는 원리의 증거를 제공 하 여 백신 디자인에 대 한 영향을 미칠.
Cryptococcus Neoformans Glycoantigens 여러 Lectin 수용 체 캡처하고 수지상 세포에 제시한
Glycoantigens 셀-mediated 면역 응답 크게 특징이 있다. 병원 성 효 모 Cryptococcus neoformans 보호 T 세포 응답 심하게 mannosylated mannoproteins 되 나 Ags에 의존 하는. 제시 하는 작품에서 mannoprotein 타고 난 면역 반응은 결정 했다. 정화 murine 비장 수지상 세포 (DC), B 세포와 대 식 세포는 mannoprotein 관련 T 세포를 자극 사용 했다. 만 DC 측정 가능한 어떤 자극이 가능 했다입니다. DC의 고갈 T의 세포 응답 폐지 귀착되 었 다. 인간과 murine DC 빠르게 스 수용 체-중재 프로세스에 의해 형광 표시 된 mannoprotein을 캡처한. Transfected 세포 선을 사용 하 여 유형 II C 형 lectin 수용 체 DC 특정 ICAM-3-잡는 nonintegrin (CD209)는 mannoprotein에 대 한 선호도 결정 했다. 사전 작업을 mannoprotein macrophage 스 수용 체 (CD206)에 의해 체포 됐다 시연과 함께 찍은, 이러한 데이터 DC에 여러 스 수용 체 인식 mannoprotein 것이 좋습니다. 펄스 실험 DC 충분 한 mannoprotein 총 자극의 50%를 2 시간 이상 촬영 시연 했다. 경쟁 mannosylated 억제제 및 칼슘 chelators 각 T 세포 자극을 방해 스 수용 체에 의존을 하는 등장된을 캡처하십시오. Confocal 현미경 검사 법에 의해 세포내 mannoprotein DC, 그리고 tubules 저하 마커 DQ OVA를 비슷한 방식에서으로 확장 나중 시간 시점 엔도 lysosomal 구획에 인신 매매. Mannoprotein 침 cd206와 CD209 colocalized입니다. 이러한 데이터 DC 사이 타고 난 및 적응형 면역 응답 C. neoformans 스 수용 체에 의해 mannoprotein의 효율적인 통풍 관에 의존 하는 과정을 통해 중요 한 링크를 제공 하는 것이 좋습니다.
에이즈-1 제어 영향 HLA의 주요 유전 결정 요인 클래스 I 펩 티 드 프레 젠 테이 션
전염 성, 염증 성 질환 강한 유전자 협회는 중요 한 조직 적합성 복잡 한 (MHC); 내에서 반복적으로 나타났습니다. 그러나, 이러한 연결에 대 한 기준이 애매 남아. 만성 바이러스 성 감염의 결과 대 한 호스트 유전 효과 정의 하려면 우리 에이즈-1 컨트롤러와 progressors, 다민족 일대에 게놈 넓은 협회 분석을 수행 하 고 우리 고전 인간 백혈구 항 원 (HLA) 단백질에서 각 아미노산의 효과 분석 했다. 우리는 확인 > 300 게놈 넓은 중요 한 단일 뉴클레오티드 polymorphisms (Snp)는 MHC와 전혀 다른 곳. 독립적인 HLA C 효과 HLA-B 펩 티 드 바인딩 groove에서 특정 아미노산이 SNP 연결을 설명 하 고 보호 및 위험 HLA 대립을 조정. 이러한 결과 HIV 감염의 지속적인 제어를 변조 하는 주요 요소로 HLA 바이러스 성 펩 티 드 상호 작용의 성격을 내포.
수용 체 통행세 같이 9 Candida Albicans 및 Saccharomyces Cerevisiae의 타고 난 인식 중 Macrophage 항진균 Effector 기능 변조
Phagocytic 응답 기회 곰 팡이 병원 균에 대 한 효과적인 호스트 방어에 대 한 중요 하다. 대 식 세포 phagosomal 내용을 샘플링 하 고 타고 난 면역 응답을 조정. 수용 체 통행세 같이 9 (TLR9) unmethylated CpG DNA를 인식 하 고 곰 팡이 DNA에 의해 활성화 됩니다. 여기 macrophage phagosomal 멤브레인 TLR9 모집의 특정 트리거링은 별개 phylogenetic 기원, Candida albicans, Saccharomyces cerevisiae, Malassezia furfur Cryptococcus neoformans 등의 버섯의 보존된 기능 시연 합니다. 용량 phagosomal TLR9 모집 하는 곰 팡이 생존 또는 세포 벽 무결성의 손실의 영향을 받지. TLR9 결핍 murine 칸디 다 증 및 곰 팡이 성장의 생체 조건 제한 저항 증가에 연결 되었습니다. TLR9 부족 한 대 식 세포 식 균 작용 및 야생-타입 대 식 세포에 비해 정상적인 phagosomal 성숙 동급 용량을 보여줍니다. 우리는 지금 TLR9 결핍 C. albicans와 S. cerevisiae, 효 모의 생존에 관계 없이 macrophage 종양 괴 사 요인 알파 (TNF-α) 생산 증가 보여줍니다. TNF-α 생산의 증가 TLR9 cytokine 응답의 음의 변조에 대 한 책임은 확인 TLR9 유전자의 기능적 보완성으로 되돌릴 수 있습니다. 일관 되 게, TLR9 결핍 macrophage 산화 질소 생산을 늘려 macrophage 이펙터 응답을 향상. 또한, C. albicans와 S. cerevisiae에 대해 microbicidal 활동은 야생 형 대 식 세포에 보다 TLR9 녹아웃 (TLR9KO) 세포에 효율적. 끝으로, 우리의 데이터 TLR9 균 phagosomes을 선택적으로 들 에게만 하 고 부정적인 변조 macrophage 항진균 effector 기능을 보여 줍니다. 우리의 데이터 항진균 타고 난 면제의 오케스트레이션 곰 팡이 리간드 조합과 호스트 셀 기계 재배열 및 TLR 협력 적개심의 복잡 한 상호 작용을 포함 하는 모델을 지원 합니다.
동적 독성: 세포내 Pathogenesis의 실시간 평가 링크 Cryptococcus Neoformans 형 임상 결과 함께
연구의 무수 한 기회 주의 균 병원 체 Cryptococcus neoformans와 감염을 사람 predispose 호스트 요인 검사, 동안 비교적 작은 cryptococcal 격리 중 독성 요인 차이 결과 영향을 미칠 수 어떻게 검사 완료 되었습니다. 최근 보고서에 의해 Alanio 그 외 여러분 (A. Alanio, M. Desnos Ollivier 및 F. Dromer, mBio 2:e00158-11, 2011), 소설 흐름 cytometry 기반 기술을 치료와 생존에 긍정적인 문화에 의해 결정 된 측정 식 균 작용 및 세포내 복제 C. neoformans 대 식 세포 상호 작용의 표현 형 및 환자 결과 간의 연결을 보여 주기 위해 고용 했다. 이러한 실험 cryptococcosis 환자의 예 후의 감염 균 분리 phenotypic 속성에 의해 영향을 설정 합니다.
타고 난 면제에 Dectin-1 응답 하는 곰 팡이 파생 된 다 당 류 활용 입자의 사용
Immunocompromised 환자의 생명을 위협 하는 곰 팡이 감염의 수는 상승 했다 하 고 적절 한 면역 반응을 제어 하는 규칙의 더 나은 진단 및 표적으로 한 치료제 개발에 필수적 이다. 병원 성 곰 팡이에 바깥쪽 세포 벽 구성 요소 구성 글 루 β-1, 3-칸, 그리고 타고 난 면역 세포의 세포 표면에는 패턴 인식 수용 체 Dectin-1이이 탄수화물 특히 바인딩됩니다. 병원 체 파생 탄수화물 epitopes 정확한 면역 반응 이해에서 장벽에 곰 팡이 세포 벽 탄수화물 moieties 여러 종류의 존재 이다. 병원 체를 인식 하는 데 사용 하는 면역 메커니즘 해 부, "입자 처럼 곰 팡 이"의 시스템을 개발한 유사 세 폴리스 티 렌 구슬의 구성 되어 글 루 순화 된 β-1, 3-칸 炭 코팅 곰 팡이의 치수 모양 Saccharomyces cerevisiae에서 파생 된. Β-1, 3-글 루 칸 레이어 형태 면역 형광 검사, 흐름 cytometery 및 단백질 전송 전자 현미경에 의해 조사 되었다. 글 루는 β-1, 3-칸 폴리스 티 렌 표면에 공유 결합 했다 구슬 세제에 쓰는 후 안정. Laminarinase는 특정 β-1, 3-gluconase, 함께 pre-treating β-1, 3-글 루 칸 구슬에 의해 안티-β-1, 3-글 루 칸의 항 체의 반응 K 성분을 나타내는이 구슬의 코팅은 글 루 주로 β-1, 3-칸으로 치료에 비해 폐지 했다. TNF-α는 또한 β-1, 3-글 루 칸 구슬 골 파생 된 대 식 세포를 자극 하 여 측정 하 고 수용 성 β-글 루 칸, 글 루 불용 성 β-1, 3-칸, uncoated 구슬에 비해 복용량 의존 응답 보였다 고 글 루 수용 성 β-1, 3-칸 섞인 uncoated 구슬. 마지막으로, β-1, 3-글 루 칸 구슬 GFP-Dectin-1 대 식 세포를 표현 하 고 confocal 현미경 검사 법을 사용 하 여 몇 군데 incubated 했다. Β-1, 3-비즈 분 이내 불려 고 uncoated 구슬에 비해 phagosome Dectin 1 채용을 유지. 이러한 데이터는 immunologists 타고 난 면역 세포에 의해 병원 체 파생 된 곰 팡이 탄수화물 항 원의 초기 인식에 중요 한 단계를 조사 하는 것을 허용 하는 독특한 곰 팡이 같은 입자 시스템을 설명 합니다.
