湖南第一师范学院Immunity:cGAS-STING通过转录因子TFEB(而非TBK1)促进溶酶体生物合成和病原体清除

文摘   2024-12-18 17:01   上海  

今天我们介绍的研究是湖南第一师范学院(第一单位)、浙江大学医学院附属邵逸夫医院(最后通讯作者单位)等单位发表在Cell 子刊Immunity期刊上的研究:

先天免疫是机体防御病原体的第一道防线,其中模式识别受体(PRRs)如cGAS在细胞内识别DNA并激活cGAS-STING通路,产生cGAMP,进而诱导I型干扰素(IFNs)和炎症细胞因子的产生。该通路还激活巨自噬以清除细胞质DNA和病原体,表明自噬在先天免疫中发挥重要作用。溶酶体作为细胞内主要的降解中心,其功能受转录因子TFEB及其同源因子的调控,这些因子受到mTORC1的调节,影响溶酶体生物合成。在营养匮乏时,mTORC1失活,TFEB去磷酸化并转移到细胞核,促进溶酶体相关基因的表达。此外,ATG8家族蛋白的脂质化在自噬过程中起关键作用,且在溶酶体膜上发生,影响TFEB的磷酸化和核转位,揭示了mTORC1独立调控TFEB的新机制。
自噬的诱导是环鸟苷酸-单磷酸胞苷酸(cGAMP)合酶(cGAS)-刺激干扰素基因(STING)通路的一个古老功能,通过该通路,自噬货物被运送至溶酶体进行降解。然而,溶酶体功能是否也受到cGAS-STING通路的调节仍然未知(科学问题)研究团队发现STING诱导的溶酶体生物合成促进细胞质DNA和病原体的清除(关键表型和临床相关性)STING增强溶酶体生物合成的作用为:STING诱导的单膜囊泡上的GABARAP脂质化,特异性地损害了mTORC1介导的TFEB磷酸化,触发其核转位,但该作用独立与下游TBK1(主要研究发现和关键机制)

研究团队首先假设cGAS-STING信号通路可能通过影响溶酶体功能来调节细胞免疫反应。他们通过遗传和药理学方法激活STING,观察TFEB的核转位和溶酶体生物合成的变。接着他们探究了STING激活引起的GABARAP脂质化在TFEB激活中的作用,并进一步研究了这一过程如何影响细胞对细胞质DNA和入侵病原体的清除。

cGAS-STING信号通路激活溶酶体生物合成

STING激活触发TFEB核转位

STING诱导的GABARAP脂质化介导TFEB激活

STING依赖的TFEB激活促进病原体S. Typhimurium清除。


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