两种膜切片真菌蛋白与呼吸道过敏有关
最近審查:09.08.2025

北京生命科学研究所的科学家报告称,来自常见霉菌链格孢菌(Alternaria alternata)的两种成孔蛋白会刺破呼吸道上皮膜并触发导致过敏性呼吸道炎症的信号。
触发2型免疫的过敏原(例如尘螨、花粉和霉菌孢子)在结构上彼此相似。模式识别受体负责处理细菌和病毒威胁,而2型免疫反应似乎可以检测组织损伤。
MAPK信号通路在上皮细胞内充当分子交换机,将外部压力转化为基因水平的指令。细胞因子IL-33是一种“警报信号”,通常储存在气道细胞的细胞核中,但当细胞膜受损时会突然释放,从而募集先天免疫细胞并指导免疫反应。在过敏性气道炎症中,MAPK活性会增强IL-33启动的程序,使这两种分子成分都处于炎症过程的中心。
在《自然》杂志发表的这项研究“上皮细胞膜穿孔诱发过敏性气道炎症”中,科学家们制定了一种策略来净化和重建该系统,以测试真菌蛋白是否可以通过上皮识别机制引发 2 型炎症。
以人肺上皮细胞系和小鼠反复鼻腔内注射蛋白质作为实验模型,监测IL-33释放、MAPK磷酸化和炎症相关基因表达的早期激活。
研究人员从链格孢霉菌(Alternaria alternata)中发现了两种蛋白质,分别名为Aeg-S和Aeg-L,它们协同作用,刺破呼吸道细胞的细胞膜。显微图像显示,它们以环状“钻头”结构连接在一起。低剂量时,钙离子进入细胞并触发MAPK级联反应;高浓度时,细胞分解并释放“警报”IL-33。这两种蛋白质单独存在时均不活跃。
阻断钙离子内流或抑制MAPK级联反应可完全阻止所有后续反应。小鼠吸入一对蛋白质会引起典型的过敏症状:嗜酸性粒细胞在肺部积聚,T辅助细胞2激活,以及IgE水平急剧升高,而缺乏其中一种蛋白质的霉菌则不会引发呼吸道炎症。
六种结构上不相关的成孔毒素(来自真菌、细菌、环节动物和刺胞动物)在吸入时会引起上皮和免疫反应的类似变化,包括上皮细胞中的 IL-33 释放和 MAPK 激活,即使没有 IL-33 反馈。
研究结果表明,膜穿孔被人体识别为危险信号,足以触发气道上皮的2型免疫通路。作者认为,许多看似无关的过敏原和毒液都含有成孔蛋白,而穿孔或许可以解释为何如此不同的刺激会导致相似的气道炎症。