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    我国科学家在水生动物病原细菌与宿主互作新机制研究中取得重要进展

    日期 2017-01-23   来源:生命科学部 华东理工大学   作者:胡景杰 张元兴  【 】   【打印】   【关闭

      在国家自然科学基金项目(项目编号:31430090,31472308,31622059)的资助下,华东理工大学张元兴教授和刘琴教授课题组在水生动物病原细菌与宿主互作新机制研究中取得重要进展。研究成果以“The bacterial T6SS effector EvpP prevents NLRP3 inflammasome activation by inhibiting Ca2+-dependent MAPK-Jnk pathway”(细菌六型分泌系统效应蛋白EvpP通过抑制Ca2+依赖性MAPK-Jnk通路阻止NLRP3炎症小体的活化)为题近日发表在Cell Host & Microbe上。论文链接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312816305157。同时,该杂志邀请同行专家发表专文对其进行评述。

      病原细菌与动物和人类宿主的相互作用是一个非常复杂的问题,涉及到病原细菌对宿主的感染和疾病发生,以及宿主对于病原的抑制和清除过程。动物体内固有免疫细胞的细胞质中存在着一种被称为NOD-like receptors(NLRs)的模式识别受体。当NLRs被病原微生物激活后,招募下游ASC接头蛋白和pro-caspase-1,组装成一个蛋白复合物,该蛋白复合物被称为炎症小体(Inflammasome)。在炎症小体内,pro-caspase-1得以活化,导致细胞发生焦亡以及下游促炎性细胞因子IL-1β和IL-18的成熟与分泌,进而清除病原微生物。

      研究人员发现,海洋鱼类病原菌迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda)能通过其三型分泌系统(T3SS)激活小鼠巨噬细胞内的NLRC4和NLRP3两种炎症小体,而其六型分泌系统(T6SS)却能够抑制NLRP3炎症小体的激活。研究人员进一步鉴定到了一个T6SS效应物EvpP。该效应蛋白能够被T6SS注射到小鼠巨噬细胞内从而介导T6SS对NLRP3炎症小体激活的抑制作用。此外,EvpP也能抑制由三磷酸腺苷(ATP)、尼日利亚菌素(Nigericin)以及单钠尿酸盐晶体(Monosodium urate crystals)所诱导的NLRP3炎症小体的激活。进一步的分子机制研究发现,EvpP能够抑制小鼠巨噬细胞内钙离子浓度的升高,导致下游Jnk信号通路受阻以及后续ASC接头蛋白无法寡聚化,阻断NLRP3炎症小体的激活。体内感染实验表明,EvpP对NLRP3炎症小体激活的抑制作用能帮助促进迟缓爱德华氏菌的体内定植和感染。这一工作对于深入理解病原菌与宿主的互作机制、指导抗感染药物的设计有着重要意义。

     

    图 迟缓爱德华氏菌与宿主细胞相互作用的新型效应因子EvpP的信号调控机制。迟缓爱德华氏菌是感染鱼类等广泛宿主的重要病原菌。新型效应因子EvpP,靶向胞内Ca2+信号通路,抑制Jnk活化和ASC齐聚,有利于细菌的定植。




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