中新網(wǎng)西安2月9日電 (李一璠)在人類與病菌的長(zhǎng)期較量中，一種名為“人腸道防御素5(HD5)”的免疫因子竟扮演了“雙重間諜”的角色——它既能殺菌護(hù)腸，卻又在某些情況下幫助病原體入侵。近日，西安交通大學(xué)與法國(guó)巴斯德研究所、復(fù)旦大學(xué)的聯(lián)合研究成果在《自然·微生物學(xué)》以封面論文發(fā)表，首次揭示了這一矛盾現(xiàn)象背后的分子機(jī)制，為抗感染治療提供了新思路。
HD5是一種由小腸細(xì)胞分泌的抗菌肽，長(zhǎng)期以來被認(rèn)為是免疫系統(tǒng)的“衛(wèi)士”，能夠殺滅多種病原體。然而，陸五元教授和許丹教授發(fā)現(xiàn)，HD5在面對(duì)引發(fā)細(xì)菌性痢疾的志賀菌時(shí)，竟會(huì)“倒戈”，幫助病菌入侵人體。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了傳統(tǒng)認(rèn)知，引發(fā)了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。
西安交通大學(xué)領(lǐng)銜的跨國(guó)研究團(tuán)隊(duì)通過多組學(xué)技術(shù)，在宿主-病原體復(fù)雜互作的分子迷宮中找到了關(guān)鍵線索。研究發(fā)現(xiàn)，HD5能夠特異性結(jié)合結(jié)腸上皮細(xì)胞的細(xì)胞表面P2Y11受體，激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路，引發(fā)細(xì)胞骨架劇烈重構(gòu)，以便修復(fù)腸道。顯微鏡下，原本平整的細(xì)胞表面在HD5的刺激下伸出大量絲狀偽足，這些動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)恰好彌補(bǔ)了志賀菌缺乏傳統(tǒng)吸附裝置的缺陷，使病原體得以“搭便車”快速入侵。
研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)使用P2Y11受體的特異性抑制劑NF157，可以有效阻斷HD5的“叛變”行為，顯著降低志賀菌的感染率。這一發(fā)現(xiàn)為開發(fā)新型抗感染藥物提供了重要靶點(diǎn)。論文第一作者許丹教授形象地比喻：“就像破解了敵人的通信密碼，我們終于能精準(zhǔn)切斷病原體的入侵信號(hào)。”
在人類早期演化過程中，飲食結(jié)構(gòu)從植物為主轉(zhuǎn)向肉類為主，這一變化不僅推動(dòng)了大腦發(fā)育和社會(huì)進(jìn)步，也讓人類接觸到了更多致病病原體。HD5作為腸道免疫系統(tǒng)的重要成員，本是為了應(yīng)對(duì)食物中的病原體而演化出的第一道防線，但志賀菌卻“反其道而行之”，利用HD5增強(qiáng)自身入侵能力。論文通訊作者葉凱教授指出：“這就像一場(chǎng)生物版的《孫子兵法》，揭示了感染性疾病的演化本質(zhì)。”
目前，西安交大研究團(tuán)隊(duì)正基于這一發(fā)現(xiàn)開發(fā)新型抗志賀菌藥物，并探索其在其他腸道感染疾病中的應(yīng)用潛力。這項(xiàng)研究不僅為抗感染治療開辟了新方向，也提示未來醫(yī)學(xué)需要以更系統(tǒng)的視角審視宿主、病原體和環(huán)境之間的復(fù)雜關(guān)系。
據(jù)悉，這項(xiàng)成果是西安交通大學(xué)信息與生物醫(yī)學(xué)研究中心多學(xué)科交叉協(xié)作的又一重大突破。該中心匯聚西安交通大學(xué)自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、數(shù)學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多領(lǐng)域?qū)＜遥铝τ诖蛟臁皽y(cè)—算—控”全鏈條研究體系，近年來在《科學(xué)》《自然》等頂級(jí)期刊發(fā)表了一系列重要成果。(完)
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