Cell子刊| 武汉大学逯杨团队揭示了白色念珠菌阻断I型干扰素信号的分子机制!

学术   2024-07-31 16:57   甘肃  

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白色念珠菌稳定地定植于人类,但它是医院获得性真菌血症的主要原因。传统上,掩盖免疫原性部分被视为免疫逃避的一种策略。

2024年7月30日,武汉大学逯杨团队在Cell Host & Microbe(IF=20.6)在线发表题为A human commensal-pathogenic fungus suppresses host immunity via targeting TBK1的研究论文,研究证明了白色念珠菌通过将效应蛋白Cmi1转运到宿主细胞中来阻断I型干扰素(IFN-I)信号。

机制上,Cmi1结合并抑制TANK-binding kinase 1 (TBK1),消除IFN-regulatory factor 3 (IRF3)磷酸化,从而抑制IFN-I级联反应。感染cmi1突变体的小鼠在肾脏和骨髓源性巨噬细胞中表现出夸张的IFN-I反应,导致真菌快速清除和宿主存活。值得注意的是,缺乏CMI1会损害肠道共生并增加小鼠结肠细胞中的IFN-I反应。这些Cmi1的表型是由IFN-I受体的耗竭所拯救的。这项工作确立了TBK1抑制在真菌发病机制中的重要性,并揭示了人类共栖致病性真菌在肠道定植和感染过程中通过向宿主细胞传递效应蛋白显著影响宿主免疫。

侵袭性真菌病原体每年造成大约150万人死亡白色念珠菌是侵袭性感染的主要原因,一直是最常见的引起真菌血症的原因。与真菌不同的是,白色念珠菌唯一已知的生存环境是在温血动物体内或体表。它是人体微生物群的稳定组成部分,但如果宿主或环境因素允许,它可以感染深层组织。最近的研究表明,白色念珠菌的共生定植为宿主带来免疫益处,包括局部和全身效应,而肠道真菌生态失调导致这种真菌积累增加,与炎症性肠病(IBD)、胃肠道(GI)癌症和严重的COVID-19的负面后果有关。

逃避或抑制宿主免疫对致病性至关重要,细菌和植物真菌病原体通常通过分泌效应蛋白来实现这些目标。然而,在人类真菌病原体中很少发现这样的分子。由于真菌遗传学、基因组学和蛋白质组学的进步,最近的研究开始揭示这些长期寻找的环境真菌病原体的效应物,包括新隐球菌中的Cpl1和荚膜组织浆体中的Cbp1。传统上,抗原真菌配体对环境信号的掩蔽被认为促进了白色念珠菌在共生生长和感染过程中的免疫逃避。最近的一项研究报道,分泌的白色念珠菌脂肪酶Lip2通过改变组织脂质环境间接抑制宿主抗真菌白细胞介素(IL)-17防御白色念珠菌是否分泌免疫调节效应蛋白来劫持促进定植和致病性的宿主细胞过程仍有待确定。

机理模式图(图源自Cell Host & Microbe

I型干扰素(IFNs)是一类免疫调节细胞因子,是在感染反应中产生的。据报道,I型IFN对宿主防御白色念珠菌至关重要,I型IFN基因多态性与对全身念珠菌病的易感性相关。病毒,以及细菌,已经进化出针对IFN信号级联的成分来促进其增殖和感染的机制。真菌病原体是否逃避IFN-I反应仍有待确定。

利用全身性念珠菌病的时间过程感染模型和双RNA测序(RNA-seq),研究人员在白色念珠菌中发现了一个效应蛋白Cmi1 (orf19.3499),该蛋白阻断宿主I型IFN反应,促进共生适应性和毒力。Cmi1可以通过未知机制转运到宿主细胞中,并靶向TANK-binding kinase 1 (TBK1)。Cmi1靶向TBK1可阻止IFN-调节因子3 (IRF3)在感染早期磷酸化和随后IFN-I信号的激活,从而促进在后期建立进行性感染。这些发现支持了人类共栖致病性真菌将效应蛋白传递到细胞质中以调节宿主免疫反应的模型。


参考信息:
https://www.cell.com/cell-host-microbe/abstract/S1931-3128(24)00262-2#%20

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