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欢乐生肖福彩:肺炎軍團菌逃避宿主AIM2炎癥小體天然免疫研究獲進展

發布時間:2012/5/22 15:24:00
      近日,國際著名雜志PNAS在線刊登了北京生命科學研究所邵峰博士實驗室的最新研究成果“PreventingbacterialDNAreleaseandabsentinmelanoma2
inflammasomeactivationbyaLegionellaeffectorfunctioninginmembranetrafficking”,該篇文章首次報道了肺炎軍團菌可以通過其四型分泌系統向宿主細胞注入一個效應蛋白分子,該效應蛋白作用的結果可以避免軍團菌被宿主AIM2炎癥小體天然免疫系統所識別。
      肺炎軍團菌是軍團菌肺炎(Legionaires’disease)的致病菌。肺炎軍團菌通常感染肺泡巨噬細胞,在胞內形成一個膜泡結構并大量繁殖,最終引發嚴重的肺炎。肺炎軍團菌可以通過其四型分泌系統分泌數百個毒力效應蛋白分子進入宿主細胞內,它們可以阻斷或調節宿主免疫防御相關的信號通路,從而幫助肺炎軍團菌完成其在宿主細胞中的存活和繁殖。另一方面,宿主可以通過天然免疫系統來識別外來細菌,限制抵抗它們的侵染。AIM2(absentinmelanoma2)便是天然免疫系統中的一個重要的受體。AIM2主要負責識別由外來侵染所帶來的、進入巨噬細胞細胞質的雙鏈DNA分子,進而激活下游的蛋白酶caspase-1,促進白細胞介素1和白細胞介素18的分泌,最終誘導巨噬細胞炎癥反應,幫助徹底清除外來微生物的感染。
      通過對細菌和宿主兩方面的遺傳學研究,該篇文章證實,肺炎軍團菌如果缺失其一個四型分泌系統效應蛋白SdhA,細菌的DNA將更多的進入到巨噬細胞的細胞質中,進而激活AIM2炎癥小體,最終導致caspase-1的活化和白細胞介素1的分泌,以及巨噬細胞炎癥性壞死。所以,SdhA效應蛋白的缺失的結果最終導致肺炎軍團菌無法逃避被宿主AIM2炎癥小體介導的天然免疫系統所識別。作者同時發現,SdhA具有一個功能必須的GRIP結構域(和膜泡運輸功能相關),并且在宿主細胞中呈現出一系列的直徑在1微米左右的特征環形膜結構。進一步的細胞生物學研究結果提示SdhA很可能對維持肺炎軍團菌存在的膜泡的結構完整性必不可少,SdhA功能的缺失使得更多的細菌DNA有機會泄漏到巨噬細胞的細胞質中,從而被AIM2炎癥小體所識別。
      此項研究的意義在于首次證明了肺炎軍團菌可以激活AIM2炎癥小體介導的天然免疫反應,并且可以通過自身的四型分泌系統效應蛋白SdhA的功能來逃逸被宿主細胞的這種天然免疫反應所識別。這補充了前人認為的肺炎軍團菌只被NAIP5/NLRC4炎癥小體通路所識別的觀點。
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