💡这项突破是什么?
外膜囊泡OMVs。这些OMVs直径在几十至数百纳米之间,富含细菌来源的脂类、蛋白和多糖等成分,因而可被宿主先天免疫系统识别并激活相应通路。功能实验进一步表明,这些由APOL9诱导产生的OMVs不仅能被宿主树突状细胞(Dendritic cell, DC)捕获,还能有效增强黏膜区域的IEC-T细胞互作介导的免疫反应。具体而言,它们通过激活干扰素-γ(IFN-γ)信号通路,显著提升小肠上皮细胞中MHC II类分子的表达水平,从而促进肠道上皮间一类具有重要免疫调节功能的CD4⁺CD8αα⁺ IEL的发育和维持。在体内功能验证层面,研究团队构建了Apol9a/b双敲除小鼠模型,并发现其小肠上皮的MHC-II分子及CD4⁺CD8αα⁺ IEL水平均发生下调,且这一调控现象依赖于小鼠肠道拟杆菌的存在。同时,在沙门氏菌(Salmonella typhimurium)经口感染实验中,研究人员也发现APOL9缺失小鼠不仅肠道局部病原负载显著升高,而且细菌易扩散至肝脏、脾脏等内脏器官,表现出更高的系统性感染风险和死亡率。相反,当给予这些小鼠拟杆菌来源的OMVs时,宿主的各项肠道免疫防御指标也显著提升,因而其感染症状也得到明显缓解。
这项研究不仅首次揭示了一类宿主新型载脂蛋白如何通过特异性识别共生菌膜脂分子并诱导其释放具有免疫调节活性OMVs的因果机理,还为我们理解宿主如何“主动塑造”肠道微生态提供了新的理论框架,同时也为开发下一代基于菌群精准调控的免疫干预手段奠定了分子基础。
中国科学院上海营养与健康研究所副研究员杨涛、博士研究生胡孝虎,与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心博士研究生曹飞为论文的共同第一作者。中国科学院上海营养与健康研究所钱友存研究员和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心宋昕阳研究员为文章共同通讯作者。该工作得到哈佛大学医学院Dennis L. Kasper教授、清华大学医学院梁冠翔教授、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心石建涛研究员、中国科学院上海营养与健康研究所胡国宏研究员的支持和帮助。该工作得到了科技部国家重点研发计划项目、国家自然科学基金委、中国科学院B类先导专项、中国科学院“未来伙伴网络专项”及上海市科委项目的资助。 该工作同时获得中国科学院上海营养与健康研究所所级公共技术中心,中国科学院分子细胞科学卓越创新中心生信平台、化学生物学平台,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心电镜平台,中国科学院上海免疫与感染研究所动物平台,上海交通大学流式平台,中科脂典公司及诺米代谢公司等多家单位、企业的技术支持。
论文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-025-08990-4

图:新型载脂蛋白APOL9通过结合拟杆菌Cer1P分子诱导OMVs释放并激活IFN-γ-MHC-II通路以增强肠道黏膜免疫



