Nature：钱友存/宋昕阳团队揭示新型载脂蛋白通过靶向肠道细菌调控肠道免疫

来源：生物世界 2025-05-16 10:45

这项研究不仅首次揭示了一类宿主新型载脂蛋白通过特异性识别共生菌的神经酰胺并诱导其释放具有免疫调节活性的外膜囊泡的因果机理，还为理解宿主如何“主动塑造”肠道微生态提供了新的理论框架。

中国科学院上海营养与健康研究所钱友存团队联合中国科学院分子细胞科学卓越创新中心宋昕阳团队（杨涛、胡孝虎、曹飞为论文共同第一作者），在国际顶尖学术期刊Nature上发表了题为：Targeting symbionts byapolipoprotein L proteins modulates gut immunity的研究论文。

该研究首次揭示了小鼠肠道上皮细胞（IEC）分泌的载APOL9a/b及其人源同源蛋白APOL2可特异性识别拟杆菌目（Bacteroidales）细菌，诱导其释放外膜囊泡（OMV），进而激活宿主因子 IFN- -MHC-II 信号通路，提升肠道黏膜屏障的抗感染能力。

这项研究不仅扩展了我们对宿主-共生菌在共同进化过程中互作机制的理解，也为开发新型微生态干预策略提供了理论支撑。

在这项最新研究中，研究团队发现，在微生物群存在的情况下，小鼠肠道上皮细胞（IEC）会分泌载脂蛋白APOL9a/b。研究团队将流式细胞分选技术与16S 核糖体RNA 基因测序技术相结合，建立了 APOL9-seq 策略，对 APOL9 蛋白结合的肠道微生物进行了全面分析。

结果显示，APOL9a/b 以及它们在人类中的同源蛋白APOL2能够结合共生菌细胞膜表面的脂质 神经酰胺-1-磷酸（Ceramide-1-phosphates，Cer1P），特异性识别、结合并包被拟杆菌目（Bacteroidales）细菌。研究团队进一步验证，在肠道优势共生菌多形拟杆菌（Bacteroides thetaiotaomicron）中敲除合成Cer1P 的关键酶，会显著降低 APOL9a/b 与该菌的结合。

研究团队还发现，APOL9a/b 诱导这些细菌产生外膜囊泡（OMV），而不是裂解这些细菌，产生的外膜囊泡增强了宿主的 -干扰素（IFN- ）信号传导，从而促进肠道上皮细胞中主要组织相容性复合体 II 类分子（MHC-II）的表达。在小鼠体内，APOL9a/b 的缺失会损害肠道MHC-II 指导的免疫屏障功能，从而导致小鼠因肠道病原体感染而过早死亡。这些发现表明，宿主诱导的一种新型载脂蛋白通过特异性作用于共生菌的神经酰胺分子，从而有益于肠道免疫稳态。

APOL9 通过结合拟杆菌Cer1P 分子，诱导外膜囊泡释放，并激活 IFN- -MHC-II 通路，以增强肠道黏膜免疫

总的来说，这项研究不仅首次揭示了一类宿主新型载脂蛋白通过特异性识别共生菌的神经酰胺并诱导其释放具有免疫调节活性的外膜囊泡的因果机理，还为理解宿主如何 主动塑造 肠道微生态提供了新的理论框架，也为开发下一代基于菌群调控的免疫干预手段奠定了分子细胞基础。

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