国内团队:肠道分泌防御素5抵抗新冠病毒感染

Gastroenterology [IF:17.373]
① 肠道Paneth细胞分泌的人肠防御素5(HD5)可与人血管紧张素转化酶2(ACE2)互作,结合到ACE2的配体结合结构域(LBD);② HD5与ACE2结合抑制SARS-CoV-2突刺蛋白对人黏膜细胞的粘附和入侵,或是COVID-19病人较少出现肠道症状的原因;③ 接受小肠移植或患有克罗恩病等炎症性肠病患者缺乏HD5的分泌,比健康人更容易患SARS-CoV-2;④ HD5还抑制新冠病毒颗粒进入人肾近端肾小管上皮细胞;⑤ 通过口服给药提高体内HD5或是预防和治疗COVID-19的有用策略。
【主编推荐语】人血管紧张素转化酶2(ACE2)是SARS-CoV-2突刺蛋白S1的主要受体,介导病毒进入宿主细胞。ACE2在肺泡上皮细胞和肠上皮细胞膜上都有显著的表达,但是新冠肺炎患者肠道症状的发生率远远低于呼吸系统。近期发表在《Gastroenterology》的文章显示,人肠道Paneth细胞分泌的HD5可结合到ACE2的配体结合结构域,竞争性抑制SARS-CoV-2突刺蛋白的结合,从而阻止病毒入侵肠上皮细胞。研究提示,提高机体的HD5水平,或是预防和治疗COVID-19的有效策略。(@爱的抉择)
Human Intestinal Defensin 5 Inhibits SARS-CoV-2 Invasion by Cloaking ACE2
2020-05-10, doi:10.1053/j.gastro.2020.05.015

香港大学:当心新冠肺炎病毒的粪口传播

Nature Medicine [IF:36.13]
① 全基因组序列分析显示,SARS-CoV-2与中华菊头蝠中鉴定出的SARS相关冠状病毒高度同源;② 蝙蝠肠道类器官对SARS-CoV-2完全易感,并能维持强大的病毒复制能力;③ 随着时间的推移,在蝙蝠和人的小肠培养基中观察到病毒载量大大增加;④ 部分COVID-19患者出现胃肠道症状,粪便标本中检测到病毒RNA,提示SARS-CoV-2除引起呼吸道感染,还可引起肠道感染;⑤ SARS-CoV-2在人体肠道器官中复制旺盛,揭示人体肠道可能是SARS-CoV-2的传播途径之一。
【主编推荐语】2019年12月新型冠状病毒(SARS-CoV-2)在中国武汉出现。截至2020年5月15日,2019年冠状病毒疾病确诊病例数(COVID-19)已超过440万(注:新冠病毒命名为SARS-CoV-2,新冠肺炎疾病命名为COVID-19)。SARS-CoV-2与2003年引起非典疫情的严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV)具有遗传相似性,两者属于同一个分支(clade)。中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)被认为是SARS-CoV的天然宿主。然而由于缺少可用于研究蝙蝠病毒的实验室模型,蝙蝠冠状病毒的研究受到了很大的局限。《Nature Medicine》上的一项研究发现,SARS-CoV-2可在蝙蝠和人肠道类器官中定植和复制,且在部分冠状病毒患者粪便中检测到病毒RNA,表明人体肠道可能是SARS-CoV-2的传播途径之一。但根据现有证据,粪口传播似乎并不是新冠肺炎传播的主要传播方式,其在新冠肺炎病毒传播中的地位和作用仍有待进一步研究。(@EADGBE)
Infection of bat and human intestinal organoids by SARS-CoV-2
2020-05-13, doi:10.1038/s41591-020-0912-6

Nature子刊:致病菌的毒力因子可诱导适应性免疫应答,而不引发致病性炎症

Nature Communications [IF:12.121]
① 在无菌小鼠中,无法增殖的营养缺陷型沙门氏菌感染后可诱导B细胞依赖性IgA免疫应答,但不会引发炎症反应;② 营养缺陷型沙门氏菌诱导适应性免疫应答的能力依赖于3型分泌系统依赖性毒力因子,缺失毒力因子的灭活沙门氏菌诱导适应性免疫应答的能力显著降低;③ MYD88/TRIF、Caspase-1/Caspase-11炎症小体、NOD1/NOD2信号等先天性免疫应答机制在诱导黏膜免疫中具有冗余性;④ 菌群可恢复营养缺陷型沙门氏菌的定殖,但无法恢复其致病性。
【主编推荐语】相比于无毒性的菌株,有毒性的肠道致病菌感染可诱导更强的粘膜适应性免疫应答,但相关的粘膜炎症起到了重要的保护性作用还是略显多余尚未明确。Nature Communications上发表的一项最新研究,利用无法增殖的营养缺陷型沙门氏菌感染无菌小鼠,发现致病菌的毒力因子可在不引发粘膜炎症应答的情况下诱导起保护作用的适应性免疫应答,而先天性免疫应答在此过程中具有冗余性。(@szx)
Uncoupling of invasive bacterial mucosal immunogenicity from pathogenicity
2020-04-24, doi:10.1038/s41467-020-15891-9

Cell子刊:揭示小鼠肠道内沙门氏菌厌氧呼吸的机制

Cell Host and Microbe [IF:15.923]
① 鼠沙门氏菌在肠道内的初始生长需要C4-二羧酸盐反向转运蛋白DcuABC;② DcuABC参与H2/延胡索酸盐厌氧呼吸,促进沙门氏菌的初始生长,对肠道群菌影响较小,而后期促进生长,加速粘膜炎症并干扰微生物菌群;③ 盲肠腔存在足量L-苹果酸和L-天冬氨酸支持厌氧呼吸,DcuABC介导其转运进沙门氏菌并转化成延胡索酸,延胡索酸还原生成琥珀酸盐,产生能量,琥珀酸盐由DcuABC转运并交换L-天冬氨酸和L-苹果酸;④ 大肠杆菌在肠腔中竞争性生长需要DcuAB。
【主编推荐语】小鼠伤寒沙门氏菌具有代谢适应性,可利用微生物衍生的H2作为电子供体,延胡索酸作为电子受体,通过厌氧呼吸获取能量,促进沙门氏菌在肠道中初始生长。但延胡索酸在肠道中浓度较低,所以沙门氏菌中延胡索酸的来源尚不清楚。Cell Host & Microbe发表的文章,利用无偏差的突变试验、基因缺失上位性实验和代谢物分析,确定了DcuABC依赖的苹果酸和天冬氨酸转运及其转化为延胡索酸是促进H2/延胡索酸厌氧呼吸的主要机制。此外,这种策略同样适用于共生菌大肠杆菌,或具有更广的适用范围。(@爱的抉择)
Import of Aspartate and Malate by DcuABC Drives H2/Fumarate Respiration to Promote Initial Salmonella Gut-Lumen Colonization in Mice
2020-05-15, doi:10.1016/j.chom.2020.04.013

Nature子刊:鞭毛蛋白甲基化修饰促进细菌粘附

Nature Communications [IF:12.121]
① 暴露在鼠伤寒沙门氏菌两个鞭毛蛋白FliC和FljB表面的赖氨酸残基被甲基化酶FliB甲基化;② fliB突变体在鞭毛装配、鞭毛数量及泳动能力上无明显变化;③ FliB介导的鞭毛蛋白甲基化促进鼠伤寒沙门氏菌在肠胃炎小鼠肠道中定殖;④ 体外实验表明,fliB突变体降低对上皮细胞而非成纤维细胞的黏附和侵袭,表明甲基化依赖的侵袭表型为细胞类型特异;⑤ 赖氨酸甲基化通过增加鞭毛的表面疏水性促进鼠伤寒沙门氏菌对宿主磷脂酰胆碱囊泡和上皮细胞的粘附;
【主编推荐语】鞭毛作为细菌的运动器官,在细菌运动、致病性及分类上具有重要作用。鞭毛蛋白的糖基化修饰可促进某些致病细菌的粘附、生物膜形成和躲避宿主免疫。而作为引起急性胃肠炎主要病原菌之一的鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium,St),其鞭毛蛋白缺少糖基化修饰,而是具有甲基化修饰。发表在《Nature Communications》上的一项研究表明,尽管St的鞭毛性状(装配、数量、运动能力)不受鞭毛蛋白甲基化与否的影响,但细菌对宿主上皮细胞的粘附和侵袭则依赖于甲基化修饰。甲基化的鞭毛蛋白通过疏水作用对宿主细胞进行粘附,或可作为抗感染药物的新靶点。(@EADGBE)
Methylation of Salmonella Typhimurium flagella promotes bacterial adhesion and host cell invasion
2020-04-24, doi:10.1038/s41467-020-15738-3
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