Zoonoses原创论文 | 布氏锥虫脂磷酸聚糖通过p38 MAPK和NK-κB信号通路激活宿主免疫应答

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Trypanosoma brucei Lipophosphoglycan Activates Host Immune Responses via the TLR-mediated p38 MAP Kinase and NF-κB Pathways

布氏锥虫脂磷酸聚糖通过p38 MAPK和NK-κB信号通路激活宿主免疫应答

作者： Kai Zhang#, Ning Jiang#, Naiwen Zhang, LiyingYu, Xiaoyu Sang, Ying Feng, Ran Chen, Qijun Chen*

锥虫病是OIE认定的B类传染病，其中，非洲锥虫病是由布氏锥虫通过虫媒进行传播的一类人畜共患寄生虫病，该疾病在撒哈拉沙漠以南的非洲地区广泛分布，给当地畜牧业及人类的生命健康安全构成很大威胁。虽然国内只有伊氏锥虫病等动物锥虫病，但随着我国“一带一路”战略的推进、与非洲各国的交流与合作的不断拓展，输入性非洲锥虫病时有发生。目前对锥虫生物学、虫体与宿主相互作用及致病机理的研究存在很多空白，锥虫病的预防和治疗措施还很缺乏。

沈阳农业大学动物科学与医学学院陈启军教授携领的人畜共患寄生虫病研究团队一直从事锥虫基因组、蛋白修饰组、蛋白质功能和病原与宿主相互作用机制的研究，为探究和防治锥虫病提供依据和理论基础。

2023年2月11日，国际性学术期刊《Zoonoses》在线发表了陈启军教授团队撰写的文章“Trypanosoma brucei Lipophosphoglycan Activates Host Immune Responses via the TLR-mediated p38 MAP Kinase and NF-κB Pathways”，阐明了布氏锥虫表面抗原分子脂磷酸聚糖（LPG）激活宿主免疫应答的机理。

该论文从现象出发，检测到布氏锥虫LPG刺激嗜中性粒细胞大量分泌IL-1β、IL-8和TNF-α（图1）。对这些细胞因子的产生途径进行深入研究后，发现LPG通过上调嗜中性粒细胞表面TLR2和TLR4的表达，激活p38 MAPK和NF-κB的磷酸化通路。TLR2和TLR4特异性抗体抑制LPG与中性粒细胞表面TLR2和TLR4特异性结合、细胞因子的表达和胞内p38 MAPK及NF-κB的磷酸化通路的活化。MyD88、p38 MAPK和NF-κB的特异性抑制剂同样能够阻碍嗜中性粒细胞的免疫应答反应。该团队早期研究发现布氏锥虫LPG能刺激嗜中性粒细胞产生细胞外陷阱(Neutrophil Extracellular Traps, NETs）。在本研究中，当IL-1β或LPG诱导的嗜中性粒细胞分泌物均可诱导NETs的产生。作者进一步通过反向验证，向细胞中加入IL-1受体拮抗剂Anakinra，抵消了IL-1β的作用（图2）。最终，该论文揭示布氏锥虫刺激宿主免疫应答的新机制，即布氏锥虫LPG通过TLR介导的p38 MAPK和NF-κB途径激活中性粒细胞分泌IL-1β，进一步促进了LPG刺激NETs的形成（图3）。

图1.  LPG刺激中性粒细胞产生细胞因子。

图2.  IL-1β促进布氏锥虫LPG诱导NETs的释放。

图3. 布氏锥虫LPG刺激中性粒细胞分泌IL1β和NETs的级联反应示意图。

沈阳农业大学动物科学与医学学院张凯博士，姜宁教授为文章共同第一作者，陈启军教授为文章的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金[32072880]以及中国医学科学院医学创新基金[2019-I2M-5-042]的资助。

通讯作者信息

陈启军

博士，教授，博士生导师。现任沈阳农业大学校党委副书记、校长，辽宁省高校重大科技平台—人兽共患病研究重点实验室主任、辽宁省人兽共患病研究工程实验室主任、辽宁省人兽共患病防控重点实验室主任；兼任中国医学科学院“协和学者”、特聘教授，原生物学研究所寄生虫学联合实验室主任。陈启军教授为国家杰出青年科学基金（A、B类各1项）获得者，“新世纪百千万人才工程”国家级人选，国务院政府特殊津贴获得者，农业部第六届兽药评审专家，中国动物学会第十七届理事会常务理事及寄生虫学专业委员会主任委员（理事长），辽宁杰出科技工作者，沈阳市十大科技英才，辽宁省高等学校攀登学者，国家农业领域重大基础研发专项首席科学家、农业产业体系岗位专家。自1986年以来一直从事人兽共患寄生虫病学的研究，近5年来承担国内外课题15项，在Nature、Nature Medicine、Journal of Experimental Medicine、Genome Biology、Nature Communications等国际同行评议期刊发表论文100余篇，2014~2017连续四年入选中国“高影响力”学者榜单。2015年作为与诺贝尔获奖者屠呦呦教授在相同领域做出杰出贡献的科学家应邀出席诺贝尔奖颁奖活动并作学术报告。

简历资料来自沈阳农业大学官网（https://grs.syau.edu.cn/info/1120/5381.htm）

原文链接：（点击下方阅读原文可直达）

https://www.scienceopen.com/hosted-document?doi=10.15212/ZOONOSES-2022-0045

转自：“ISE学术前沿”微信公众号

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