作者:刘晓红

炎症小体作为先天性免疫系统的重要组成部分，在宿主抵抗外源入侵的过程中发挥着重要作用。近日，国际病原学权威期刊PLoS Pathogens在线发表了我校在病原感染与宿主炎症信号激活相关领域的最新研究成果。

大量的研究认为，Caspase-4/5/11能够单独作为一类胞内受体，识别细菌的“病原相关模式分子”脂多糖 (Lipopolysaccharide, LPS)，介导非经典炎症小体的激活。该研究利用转座子插入位点测序技术 (Transposon insertion site, TIS)，对杀鱼爱德华氏菌在感染过程中参与调控宿主非经典炎症小体激活的因子进行了全面筛选。实验结果表明，溶血素的异常上调表达能够显著地诱导细胞中Caspase-4依赖的细胞焦亡(Pyroptosis)。对溶血素促进非经典炎症小体激活的机制进行深入研究，发现溶血素能够促进细菌向宿主胞内投递LPS，而投递过程依赖于宿主的发动蛋白(Dynamin)。进一步，溶血素能够与细菌的外膜囊泡 (Outer membrane vesicule, OMV)结合，诱导OMV所在囊泡的破裂，促进OMV中LPS在细胞质中的暴露。该机制在其他几种肠杆菌科的病原菌中也得到了验证。活体实验结果显示，溶血素的过表达能够促进小鼠Caspase-11介导的非经典炎症小体的激活、细胞因子白介素-18的分泌以及肠道炎症，限制细菌在肠道的定植。该研究阐明了细菌如何通过溶血素促进OMV中LPS在细胞质内的释放，激活非经典炎症小体的机制，为后续免疫防治产品的开发提供了理论依据。

我校生物反应器工程国家重点实验室为该论文第一完成单位，博士研究生陈守文为论文的第一作者，刘琴教授为论文的通讯作者。合作单位为青岛海洋科学与技术国家实验室、西京医院以及美国密歇根大学。在论文完成过程中得到了张元兴教授、王启要教授、阳大海副教授和北京生命科学研究所邵峰院士的大力支持。本课题受到国家自然科学基金重点项目和优青人才计划项目等经费支持。

图片说明：细菌溶血素调控非经典炎症小体激活意图

文章信息：Shouwen Chen, Dahai Yang, Ying Wen, Zhiwei Jiang, Lingzhi Zhang, Jiatiao Jiang, Yaozhen Chen, Tianjian Hu, Qiyao Wang, Yuanxing Zhang, Qin Liu*. Dysregulated hemolysin liberates bacterial outer membrane vesicles for cytosolic lipopolysaccharide sensing. PLoS Pathogens 2018, 14(8): e1007240. DOI: 10.1371/journal.ppat.1007240