陈江野研究组和肖晖研究组合作揭示一种真菌与宿主相互作用的新机制

        3月4日，国际学术期刊Nature Communications在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所陈江野研究组和上海巴斯德研究所肖晖研究组的合作研究论文 “A small secreted protein triggers a TLR2/4-dependent inflammatory response during invasive Candida albicans infection”。研究人员从白念珠菌中鉴定了一个新的分泌型小蛋白Sel1，发现它能够通过宿主细胞的模式识别受体TLR2和TLR4激活宿主的免疫应答，因此揭示了一种真菌与宿主相互作用的新机制。

 

        白念珠菌(Candida albicans)是一种重要的人类机会性致病真菌，主要以共生的方式存在于健康人群，而在免疫能力低下的人群中，它会侵入机体组织和血液引发浅部和深部感染，导致重症、甚至死亡。近来白念珠菌感染正在成为威胁人类生命与健康的重要疾病，然而对白念珠菌与宿主之间的相互作用还了解甚少。在该项工作中，研究人员利用生物信息学方法从白念珠菌全基因组中预测筛选分泌型富半胱氨酸小蛋白SCPs（Small Secreted Cysteine-rich Protein），发现一个候选分子的表达和分泌在白念珠菌感染宿主细胞过程中明显上调，同时该蛋白在血液条件下被大量诱导表达并分泌到白念珠菌细胞外，体外和体内实验证明这个蛋白因子能激活宿主免疫细胞的炎症反应，通过激活NF-κB与MAPK信号通路，诱导大量细胞因子与趋化因子表达，从而保护宿主对抗白念珠菌感染。因此，把白念珠菌的这个小蛋白命名为分泌型激发因子1号(Secreted Elicitor 1)：Sel1。

 

        在识别白念珠菌感染过程中，宿主细胞常常通过自身模式识别受体PRRs（Pattern Recognition Receptors）识别入侵病原体相关分子模式PAMP（Pathogen Associated Molecular Patterns），激活细胞内免疫信号通路，产生细胞因子与趋化因子，激活宿主天然免疫应答以清除入侵真菌。为了寻找宿主识别Sel1的受体以及调控机制，研究人员利用不同免疫信号相关基因敲除小鼠进行实验，结果表明Sel1依赖TLRs（Toll-like receptors）传递信号，而不依赖于CLRs（C‑type lectin receptors）信号通路。进一步的遗传学、免疫学和生化实验证明Sel1主要是通过识别TLR2和TLR4受体激活宿主细胞的免疫应答。与野生型白念珠菌相比缺失Sel1的白念珠菌诱导小鼠的免疫反应明显下降，而在小鼠血液感染试验中缺失Sel1的白念珠菌毒力更强、致病性更高，因此，Sel1可以作为一种新的PAMP诱导激活宿主免疫细胞的应答。该研究揭示了白念珠菌的新型分泌蛋白Sel1激活宿主细胞免疫应答的分子机制。

 

        该项工作由陈江野研究组和肖晖研究组合作完成。博士研究生王文娟为第一作者，陈江野研究员和肖晖研究员为本文共同通讯作者，该研究工作得到了其他院所的老师和同学的大力支持和帮助。该项工作得到中国科学院和国家自然科学基金委的经费支持。

 

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