01.26 王雅婷博士等揭示自噬蛋白的“雙面屬性”


炎症是好還是壞?感染引發炎症反應(inflammation),而炎症可以抵抗感染;但另一方面,持續的炎症反應卻會引起組織損傷和自身免疫疾病。能不能實現抵抗感染和控制炎症的平衡呢?

2020年1月20日,美國華盛頓大學Herbert W. Virgin、Christina L. Stallings和王雅婷在Nature Microbiology雜誌上發表文章Select autophagy genes maintain quiescence of tissue-resident macrophages and increase susceptibility to Listeria monocytogenes揭示Beclin 1和FIP200介導了組織駐留巨噬細胞的免疫靜態,但同時增加了單核細胞增生李斯特菌(單增李斯特菌, Listeria monocytogenes)的感染風險

Nat Micro | 王雅婷博士等揭示自噬蛋白的“雙面屬性”

穩態組織中有“組織駐留巨噬細胞” (tissue-resident macrophages) 通過介導“免疫靜態” (immune quiescence) 中來抑制組織炎症。這篇文章發現這一免疫靜態狀態是由巨噬細胞中的某些自噬蛋白(autophagy protein)——Beclin 1和FIP200,而不是ATG5, ATG16L1和ATG7介導的。缺失這些自噬蛋白會引發小鼠巨噬細胞進入自發性炎症狀態,同時伴隨組織炎症和免疫細胞失調。有趣的是,文章發現自噬蛋白缺陷引發的炎症反應,會帶來一個有利的“副作用”——幫助小鼠抵抗李斯特菌 (Listeria monocytogenes) 的感染。由此可見,生物體為了抑制自身免疫病的發生 (比如超敏反應),需要維持免疫靜態。但同時付出了重大的代價——使之在細菌感染時變得脆弱。自噬 (autophagy) 是天然免疫應答的一個重要部分。一直以來,科學界認為自噬在細菌免疫的過程中主要是通過自噬蛋白介導巨噬細胞來幫助宿主免疫系統“吃掉”入侵的細菌。如果缺失自噬關鍵蛋白,則會導致自噬功能的破壞:缺失自噬蛋白=>沒有自噬通路=>不能清除細菌。因此缺失Beclin 1 和FIP200的小鼠應該更易於被細菌感染。但是這篇文章中卻觀察到,小鼠在缺失這兩個特定的自噬關鍵蛋白後,卻能夠更好地抵抗單增李斯特菌。那麼這一過程的機理究竟是什麼?

這篇文章認為,缺失自噬關鍵蛋白的小鼠在抵抗單增李斯特菌感染的過程中並非遵循公認的“抗菌自噬”(xenophagy)核心理論。巨噬細胞中的抗菌自噬在老鼠受到單增李斯特菌感染時是無效的。

這篇文章發現自噬核心蛋白Beclin 1和FIP200是通過調控二型干擾素(interferon -gamma)來介導免疫靜態,而不是傳統的細胞自噬通路(autophagy)。

這項工作是王雅婷博士在聖路易斯華盛頓大學醫學院(Washington University School of Medicine in St. Louis)Herbert Virgin和Christina Stallings實驗室的博士後研究,三位學者同為通訊作者。

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捕獲細菌的巨噬細胞。Science Picture Co/Getty Images 來源 https://www.thoughtco.com/macrophages-meaning-373352

原文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s41564-019-0633-0

製版人:珂

參考文獻

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