Nature子刊發現對抗微生物病原體的新防禦機制

2020-12-03 生物谷

2016年7月14日訊 /生物谷BIOON/ --研究人員首次發現一個能夠檢測到病原微生物入侵的人類免疫受體。因此他們成功發現一條至今未知的宿主防禦機制。這些結果將促進未來開發預防和治療傳染病的新方法。

傳染病是全世界都存在的一個嚴重問題，是導致人類死亡的一個重要原因。傳染病的發生主要由破壞宿主生物防禦系統的病原體微生物引起，這些病原微生物能夠產生多種蛋白。但是人們對於宿主生物防禦系統的多種機制仍了解較少。

來自日本的科學家發現一些類型的微生物體通過產生破壞蛋白的蛋白酶入侵免疫系統，這樣免疫系統產生的抗體就無法觸發宿主的免疫應答。通過研究他們進一步發現了一種能夠識別切割後抗體的未知受體分子，該分子能夠幫助對抗病原微生物的免疫入侵機制。

研究人員在對受到支原體感染的人類細胞進行分析時發現了這種叫做LILRA2的受體分子。除了支原體以外，其他一些病原微生物比如軍團桿菌（寄生在細胞中會引起肺炎），肺炎球菌和流感嗜血桿菌（這兩種細菌都會引起肺炎和中耳炎）以及念珠菌（一種正常存在於口腔或陰道中的真菌，在機體免疫功能下降的時候可能引起感染）也會產生蛋白酶對抗體進行切割。以軍團桿菌為例，軍團桿菌會感染免疫細胞並進行複製，研究表明當LILRA2識別到切割後的抗體時會對軍團桿菌的生長進行抑制。除此之外，在其他受到細菌感染的部位表達LILRA2的細胞也會發生激活。

LILRA2免疫受體能夠介導一種生物學防禦系統對抗病原體微生物，該發現有助於開發預防和治療傳染病的新方法，比如開發調節LILRA2功能的藥物和疫苗。（生物谷Bioon.com）

本文系生物谷原創編譯整理，歡迎轉載！點擊 獲取授權 。更多資訊請下載生物谷APP. 

原始出處：Discovery of a new defense system against microbial pathogens 

 

doi:10.1038/nmicrobiol.2016.54 

Microbially cleaved immunoglobulins are sensed by the innate immune receptor LILRA2

Kouyuki Hirayasu, Fumiji Saito, Tadahiro Suenaga, Kyoko Shida, Noriko Arase, Keita Oikawa, Toshifumi Yamaoka, Hiroyuki Murota, Hiroji Chibana, Ichiro Nakagawa, Tomoko Kubori, Hiroki Nagai, Yuji Nakamaru, Ichiro Katayama, Marco Colonna & Hisashi Arase

Microbial proteases degrade a variety of host proteins1, 2, 3. However, it has remained largely unknown why microorganisms have evolved to acquire such proteases and how the host responds to microbially degraded products. Here, we have found that immunoglobulins disrupted by microbial pathogens are specifically detected by leukocyte immunoglobulin-like receptor A2 (LILRA2), an orphan activating receptor expressed on human myeloid cells. Proteases from Mycoplasma hyorhinis, Legionella pneumophila, Streptococcus pneumonia and Candida albicans cleaved the N-terminus of immunoglobulins. Identification of the immunoglobulin-cleaving protease from L. pneumophila revealed that the protease is conserved across some bacteria including Vibrio spp. and Pseudomonas aeruginosa. These microbially cleaved immunoglobulins but not normal immunoglobulins stimulated human neutrophils via LILRA2. In addition, stimulation of primary monocytes via LILRA2 inhibited the growth of L. pneumophila. When mice were infected with L. pneumophila, immunoglobulins were cleaved and recognized by LILRA2. More importantly, cleaved immunoglobulins were detected in patients with bacterial infections and stimulated LILRA2-expressing cells. Our findings demonstrate that LILRA2 is a type of innate immune receptor in the host immune system that detects immunoglobulin abnormalities caused by microbial pathogens.

相關推薦

實驗室自動化在當代熱門研究領域的意義及應用

課程介紹： 隨著生物學研究對通量、過程、成本可控度的需求的不斷增長，自動化移液工作站正在加速進入生物實驗室。藉助現代化設備，越來越多科學工作者們得以從日益繁重的重複工作中解放出來，在無損甚至提高工作質量的同時，將精力投入到真正的研究中。本次網絡研討會將結合實例，介紹實驗室自動化對生命科學研究的助益及其在臨床應用方面帶來的積極影響，並且分析自動移液工作站的優勢對日常實驗室工作的重要性。

講師介紹： 劉成(博士)，Eppendorf德國總部資深自動化應用專家。2007年畢業於紐約州立大學石溪分校生物醫學工程專業，畢業後進入Eppendorf北美公司，致力於實驗室自動化應用開發、轉化與推廣工作。他在分子生物學實驗室技術（PCR、核酸分離純化）及現代技術領域（NGS、單細胞測序等）涉獵廣泛，並擁有和世界知名高校、科研機構與公司的深厚合作經驗。

了解更多詳情：http：//xy.bioon.com/course_video/shi-yan-shi-zi-dong-hua-zai-dang-dai-re783644.html

相關焦點

  • Nature 子刊發現機體長期記憶並對抗感染的新機制
    2016年1月13日訊 /生物谷BIOON/ --最近，來自維吉尼亞理工大學Carilion研究所的科學家們發現了影響免疫系統長期記憶的一種新方式。相關研究結果發表在國際學術期刊nature communication上。
  • 秀麗隱杆線蟲規避病原體機制
    秀麗隱杆線蟲規避病原體機制 作者：小柯機器人 發布時間：2020/9/12 21:35:13 美國普林斯頓大學Coleen T. Murphy課題組取得一項新突破。
  • 「Nature」腸-腦新發現！保護大腦的抗體「衛士」居然源於腸道
    先前人們認為中樞神經系統，尤其是大腦，是免疫功能低下的脆弱部位，而近幾年的研究顯示，大腦受到了腦膜的特殊保護，可以抵禦細菌和病毒入侵，但是其防禦機制長期以來一直是個謎。如果抗原（觸發免疫應答的細菌或病毒的一部分）與該表面抗體結合，則B細胞被激活：它將分裂產生新的後代，它們的子代細胞也可識別相同的抗原。
  • 防禦有「道」研究發現植物抗病信號傳遞途徑
    中科院分子植物科學卓越創新中心上海植物逆境生物學研究中心外籍研究員羅莎 ·洛薩諾—杜蘭研究團隊發現了一條連接細胞膜和葉綠體的重要信號傳遞途徑，該途徑在植物感受到病原體威脅後能激活植物的抗病反應。相關成果8月24日在線發表於《細胞》。植物是地球上幾乎所有生命的基礎，植物和人類一樣，也會面臨周圍環境的各種威脅，同樣經歷「生老病死」。
  • 防禦有「道」 研究發現植物抗病信號傳遞途徑
    中科院分子植物科學卓越創新中心上海植物逆境生物學研究中心外籍研究員羅莎 ·洛薩諾—杜蘭研究團隊發現了一條連接細胞膜和葉綠體的重要信號傳遞途徑，該途徑在植物感受到病原體威脅後能激活植物的抗病反應。相關成果8月24日在線發表於《細胞》。
  • Nature子刊:對抗實體腫瘤,研究者發現CAR巨噬細胞新療法!
    doi.org/10.1038/s41587-020-0462-y腫瘤相關巨噬細胞（tumorassociated macrophages，TAMs）廣泛存在於實體瘤微環境（tumor microenvironment, TME）中，具有吞噬和殺滅病原體
  • Nature子刊:曹雪濤團隊再發論文,在該領域取得新進展
    先天性免疫反應可保護宿主免受病原體感染，並向病原體施加進化壓力，以減弱這些反應並確保其存活和複製的策略。這些不斷變化的壓力導致了跨宿主-病原體相互作用的先天性免疫穩態的複雜機制，但尚未得到全面了解。尤其是，更好地了解控制宿主與病原體相互作用並促進入侵病原體清除或逃逸的調節劑，可以確定傳染病和慢性炎症的治療靶標。
  • iScience:果蠅模型幫助揭示病原體感染機制
    最近，加利福尼亞大學聖地牙哥分校的生物學家正在從新開發的普通果蠅模型中尋找艱難梭菌感染的機制，以幫助開發對抗病原體的新療法。他們相關結果發表在《iScience》雜誌上。文章作者，加州大學聖地牙哥分校Ethan Bier教授說：「艱難梭菌感染給住院患者帶來了嚴重風險。這項研究揭示了這種病原體如何通過產生毒性因子而在於其他益生菌的競爭中取得優勢。
  • Nature又上線2本新子刊!
    你的機會來了——2019年2月，Nature先後推出了兩本新子刊，分別是 Nature Food 和Nature Cancer。Nature雜誌的子刊達到了53本，其中20本為綜述期刊。2019年2月24日，Nature官網正式上線了一個新子刊：Nature Food。這是一本在線期刊，將於2020年1月正式啟動。
  • 上大《nature》子刊：揭示低溫下非晶合金的剪切強化機制
    通過高能同步輻射實驗和分子動力學模擬，建立了非晶合金在降溫過程中局域原子結構變化與剪切穩定性增強之間的關係，揭示了非晶合金在原子尺度上的結構不均勻性與中程、短程有序疇的非均勻收縮有關，進而影響剪切轉變區（shear transformation zones, STZs）的激活過程，從而揭示了微觀結構波動與STZ周圍應力場變化的關係，並以此闡明了低溫下非晶合金的剪切強韌化機制
  • Nature子刊:生信分析揭示吸血蝙蝠為什麼能以血液作為唯一營養來源
    血液是具有挑戰性的飲食來源，因為它由〜78％的液相和由〜93％的蛋白質和僅〜1％的碳水化合物組成，提供的維生素水平非常低，還可能包含血液傳播的病原體。作者在普通吸血蝙蝠基因組中發現了MULE-MuDR轉座子的拷貝數比其他蝙蝠基因組高1.6到2.26倍。MULE-MuDR的高致突變能力在某些植物的進化中已被證明發揮了關鍵作用。此外，TE通常可能會導致基因組內的結構或功能變化，並改變其插入的基因的表觀遺傳調控。
  • 內生真菌與植物防禦機制的關係
    另一方面，內生菌在植物應對外界環境的應激耐受性(包括抗旱、抗病蟲害及對病原體拮抗等)、宿主植物的生長、宿主植物中的有效活性成分的產生等方面產生重要影響。植物內生真菌可以通過多樣化途徑來增強植物體的營養生理和抗性機能，黑龍江省農業科學院耕作栽培研究所肖佳雷、來永才等人對內生真菌與植物的防禦機制的研究進展進行了深入地探討。
  • 《Nature》子刊文章明確飲食限制機制,吃得越少,活得越久
    近期，《Nature》子刊刊載了德國普朗克研究所的最新研究報告，明確了熱量限制的科學依據。「吃得越飽，去的越早」或有一定道理自人類誕生以來，辟穀、徐福渡海等，都是從各個方面影響該過程的真實寫照。在近代的各類研究中，飲食或熱量控制可以說比較公認的有效手段，在前期的實驗中表現出了較好的成績。
  • Nature |人類STING起源於古老細菌的噬菌體防禦機制
    例如，Argonaute已被證明是植物，昆蟲和動物的抗病毒RNA幹擾機制中的核心蛋白，也有報導指出它在細菌和古細菌中同樣具有免疫作用【2-4】。2019年發表在Nature雜誌上的一項研究【5】發現原核生物中cGAS信號傳導具有與真核生物相似的抗病毒作用（Nature深度|細菌中也有cGAS？哈佛科學家發現發現一大類cGAS/DncV樣核苷酸轉移酶）。
  • Nature子刊揭示:腸道微生物組指導免疫系統對抗癌症的機制
    而且，伴隨著研究的深入，科學家們發現，腸道微生物組在「抗腫瘤免疫調節」中發揮重要的作用，但背後具體的分子機制尚不明確。UPR大顯神通，連結腸道菌群和抗腫瘤免疫在Sanford Burnham Prebys研究所的科學家的帶領下，研究人員共同發現了11種細菌菌株的混合物，這些菌株激活了免疫系統並減緩了小鼠黑色素瘤的生長。
  • Nature子刊:張如剛團隊發現ARID1A突變的卵巢癌治療新策略
    Nature子刊：張如剛團隊發現ARID1A突變的卵巢癌治療新策略 2021-01-12 18:03 來源：澎湃新聞·澎湃號·湃客
  • Nature子刊：微生物系統的功能與功能冗餘
    一方面，許多分類地位不同、共存微生物可以執行相同的代謝功能，這種功能冗餘與期望物種本該佔據的不同代謝生態位形成鮮明對比。另一方面，執行每個功能的分類單元的特徵，在空間或時間上會發生很大變化，但對功能的影響卻很小，這種分類組成變化常常被認為是等價生物體之間生態漂變的結果。在這裡，我們整合了從兩種模式中湧現出來的新範例，將微生物系統的功能、功能冗餘和分類聯繫起來。
  • Nature子刊:仁濟醫院通過脂質體包裹細菌,解決菌群移植的載體問題
    點擊查看 腸道菌群在人體免疫調節和維持體內動態平衡等方面起著至關重要的作用，在針對腸道菌群的試驗研究方面，菌群移植是一大熱點：通過微生物移植，可以抑制病原體的定殖並調節細菌的分布。
  • 當植物受到病原體攻擊 細胞膜到細胞核會一路拉「警報」
    在長期進化過程中，植物已形成一系列複雜且巧妙的機制來感知來自病原體的威脅，並產生相應的防禦反應，從而阻止或消除病原體的入侵。　　那麼，植物是如何感知這些攻擊呢？研究人員發現，植物能夠通過細胞膜發現潛在攻擊者，並發出「警報」。這些「警報」會傳遞給進行光合作用的葉綠體，最終到達存儲遺傳物質的細胞核，調節植物抗病基因表達。
  • nature | 誘餌外泌體可對抗細菌毒素
    是的啦，它就是2020年3月發表在Nature上的呢~ 題目：誘餌外泌體可對抗細菌毒素。ATG16L1和ADAM10為外泌體中兩個蛋白，而ADAM10可以和毒素結合，文章中心思想是驗證ATG16L1 對ADAM10的調控作用，最終判斷是否可以通過調控ATG16L1來保護細胞免受毒素侵害。