病原細菌與宿主互作新機制
日期:2017-02-14 09:06:14
來自華東理工大學,上海海洋動物疫苗工程技術研究中心等處的研究人員發現細菌六型分泌系統效應蛋白EvpP能通過抑制Ca2+依賴性MAPK-Jnk通路,阻止NLRP3炎癥小體的活化,這對于深入理解病原菌與宿主的互作機制、指導抗感染藥物的設計有著重要意義。
這一研究成果公布在Cell Host & Microbe雜志上,由東理工大學張元興教授和劉琴教授課題組完成,同期Cell Host & Microbe雜志也發表了同行評述文章。
病原細菌與動物和人類宿主的相互作用是一個非常復雜的問題,涉及到病原細菌對宿主的感染和疾病發生,以及宿主對于病原的抑制和清除過程。動物體內固有免疫細胞的細胞質中存在著一種被稱為NOD-like receptors(NLRs)的模式識別受體。當NLRs被病原微生物激活后,招募下游ASC接頭蛋白和pro-caspase-1,組裝成一個蛋白復合物,該蛋白復合物被稱為炎癥小體(Inflammasome)。在炎癥小體內,pro-caspase-1得以活化,導致細胞發生焦亡以及下游促炎性細胞因子IL-1β和IL-18的成熟與分泌,進而清除病原微生物。
在這篇文章中,研究人員發現,海洋魚類病原菌遲緩愛德華氏菌(Edwardsiella tarda)能通過其三型分泌系統(T3SS)激活小鼠巨噬細胞內的NLRC4和NLRP3兩種炎癥小體,而其六型分泌系統(T6SS)卻能夠抑制NLRP3炎癥小體的激活。
研究人員進一步鑒定到了一個T6SS效應物EvpP。該效應蛋白能夠被T6SS注射到小鼠巨噬細胞內從而介導T6SS對NLRP3炎癥小體激活的抑制作用。
此外,EvpP也能抑制由三磷酸腺苷(ATP)、尼日利亞菌素(Nigericin)以及單鈉尿酸鹽晶體(Monosodium urate crystals)所誘導的NLRP3炎癥小體的激活。進一步的分子機制研究發現,EvpP能夠抑制小鼠巨噬細胞內鈣離子濃度的升高,導致下游Jnk信號通路受阻以及后續ASC接頭蛋白無法寡聚化,阻斷NLRP3炎癥小體的激活。體內感染實驗表明,EvpP對NLRP3炎癥小體激活的抑制作用能幫助促進遲緩愛德華氏菌的體內定植和感染。這一工作對于深入理解病原菌與宿主的互作機制、指導抗感染藥物的設計有著重要意義。