中法學(xué)者聯(lián)合揭秘免疫因子的“雙重身份”:既是衛(wèi)士又是幫兇
中新網(wǎng)西安2月9日電 (李一璠)在人類與病菌的長期較量中,一種名為“人腸道防御素5(HD5)”的免疫因子竟扮演了“雙重間諜”的角色——它既能殺菌護腸,卻又在某些情況下幫助病原體入侵。近日,西安交通大學(xué)與法國巴斯德研究所、復(fù)旦大學(xué)的聯(lián)合研究成果在《自然·微生物學(xué)》以封面論文發(fā)表,首次揭示了這一矛盾現(xiàn)象背后的分子機制,為抗感染治療提供了新思路。
HD5是一種由小腸細胞分泌的抗菌肽,長期以來被認為是免疫系統(tǒng)的“衛(wèi)士”,能夠殺滅多種病原體。然而,陸五元教授和許丹教授發(fā)現(xiàn),HD5在面對引發(fā)細菌性痢疾的志賀菌時,竟會“倒戈”,幫助病菌入侵人體。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認知,引發(fā)了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。
西安交通大學(xué)領(lǐng)銜的跨國研究團隊通過多組學(xué)技術(shù),在宿主-病原體復(fù)雜互作的分子迷宮中找到了關(guān)鍵線索。研究發(fā)現(xiàn),HD5能夠特異性結(jié)合結(jié)腸上皮細胞的細胞表面P2Y11受體,激活細胞內(nèi)的信號通路,引發(fā)細胞骨架劇烈重構(gòu),以便修復(fù)腸道。顯微鏡下,原本平整的細胞表面在HD5的刺激下伸出大量絲狀偽足,這些動態(tài)結(jié)構(gòu)恰好彌補了志賀菌缺乏傳統(tǒng)吸附裝置的缺陷,使病原體得以“搭便車”快速入侵。
研究團隊還發(fā)現(xiàn)使用P2Y11受體的特異性抑制劑NF157,可以有效阻斷HD5的“叛變”行為,顯著降低志賀菌的感染率。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型抗感染藥物提供了重要靶點。論文第一作者許丹教授形象地比喻:“就像破解了敵人的通信密碼,我們終于能精準切斷病原體的入侵信號。”
在人類早期演化過程中,飲食結(jié)構(gòu)從植物為主轉(zhuǎn)向肉類為主,這一變化不僅推動了大腦發(fā)育和社會進步,也讓人類接觸到了更多致病病原體。HD5作為腸道免疫系統(tǒng)的重要成員,本是為了應(yīng)對食物中的病原體而演化出的第一道防線,但志賀菌卻“反其道而行之”,利用HD5增強自身入侵能力。論文通訊作者葉凱教授指出:“這就像一場生物版的《孫子兵法》,揭示了感染性疾病的演化本質(zhì)?!?/p>
目前,西安交大研究團隊正基于這一發(fā)現(xiàn)開發(fā)新型抗志賀菌藥物,并探索其在其他腸道感染疾病中的應(yīng)用潛力。這項研究不僅為抗感染治療開辟了新方向,也提示未來醫(yī)學(xué)需要以更系統(tǒng)的視角審視宿主、病原體和環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系。
據(jù)悉,這項成果是西安交通大學(xué)信息與生物醫(yī)學(xué)研究中心多學(xué)科交叉協(xié)作的又一重大突破。該中心匯聚西安交通大學(xué)自動化、計算機、數(shù)學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域?qū)<?,致力于打造“測—算—控”全鏈條研究體系,近年來在《科學(xué)》《自然》等頂級期刊發(fā)表了一系列重要成果。(完)

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