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生物物理所等在肠道菌与宿主共生研究中取得进

更新时间:2018-04-12 18:04

  

  诸多研究表明人是由人体与共生菌共同组成的超级生物体,并且肠道共生菌在人体健康中发挥重要作用。有意思的是,很多研究暗示了肠道共生菌“无所不能”并“无恶不作”。肠道共生菌如何发挥这些复杂作用目前所知甚少。对这些机制的探索恰恰是揭示在长期的共进化过程中,肠道菌与宿主如何实现“共生?互益”的关键所在,对理解肠道菌异常引起的重大疾病的发病机制也具有重要意义。

  8月3日,Nature Immunology 在线发表了中国科学院生物物理研究所研究员刘志华研究组题为Commensal bacteria direct selective cargo sorting to promote symbiosis的研究成果,报道了共生菌通过NOD2-LRRK2-Rab2a途径介导选择性的货物分拣来促进共生关系。

  潘氏细胞位于小肠回肠,向肠腔内分泌大量的抗菌类物质,在肠道稳态的维持中扮演重要角色,潘氏细胞失常是炎症性肠炎发生的常见原因。然而,目前对肠道共生菌如何调控潘氏细胞的生理活动还所知甚少。该论文中,作者发现来自细菌细胞壁的肽聚糖可以直接调控溶菌酶在致密核心囊泡(DCVs)中的分拣以促进共生。Nod2、Lrrk2、Rab2a或肠道菌的缺失(无菌小鼠)均导致了溶菌酶被异常降解,而不能正常分泌到肠腔中,进而导致基因缺陷小鼠不能有效控制肠道感染。该项研究从货物分拣的角度揭示了潘氏细胞异常在炎症性肠炎发生中的作用;也揭示了共生菌通过调控特殊物质的分拣来促进“共生?互益”的初步机制。

  刘志华研究组的副研究员张勤和助理研究员潘莹为该文的共同第一作者,刘志华为最后通讯作者,第三军医大学魏泓为共同通讯作者。该研究组的颜瑞清、王海方、张馨文对该研究也做出了重要贡献。第三军医大学曾本华、李文霞、魏泓为该研究提供了无菌小鼠。该工作得到了国家自然基金委、科技部“973”计划、中组部青年千人计划、中科院诺和诺德长城教授奖和北京市自然科学基金资助。

  文章链接

  

  图示:肠道潘氏细胞内Nod2-LRRK2-Rab2a调控溶菌酶转运的通路模式图。潘氏细胞内Nod2由MDP激活后,定位于囊泡表面,进一步招募LRRK2,进而招募Rab2a调控溶菌酶的转运。

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