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Sci Adv:线虫神经系统调控皮肤抗菌免疫反应

来源:本站原创 2019-11-23 06:09

2019年11月23日 讯 /生物谷BIOON/ --最近,华盛顿州立大学埃尔森·弗洛伊德医学院的研究人员通过研究秀丽隐杆线虫,首次发现神经系统响应细菌感染从而调控蠕虫的表皮(一种类似于皮肤的外部屏障)抗感染功能的内在机制。他们的研究结果发表在《Science Advance》杂志上。
 
秀丽隐杆线虫通常在生物学研究中用作模型生物,其结构相对简单,同时仍与包括人类在内的更复杂的哺乳动物具有几种遗传相似性,因此这一发现也对人类健康具有重要意义。
 
“我们的研究挑战了传统的观点——蠕虫的角质层或人的皮肤等物理屏障不能对感染做出反应,而只是人体对病原体的被动防御的一部分,”论文的相应作者助理教授Jingru Sun说:“我们表明,在感染过程中,线虫可以改变其表皮结构,而防御反应是由神经系统控制的。”
 

(图片来源:Www.pixabay.com)

Sun和她的同事使用了基因沉默和CRISPR基因编辑等技术,证明与一个名为npr-8的基因相连的G蛋白偶联受体调节胶原蛋白活性,而后者是线虫表皮的关键结构成分。当暴露于引起肺炎,沙门氏菌和葡萄球菌感染等病原体时,去除NPR-8受体的线虫的存活时间更长。与野生型对照相比,受体缺陷的线虫的表皮也保持光滑,而野生型的表皮在受到感染时则会产生皱纹。
 
该论文的主要作者,Sun's Lab的博士后研究员Durai Sellegounder说:“对于线虫而言,保持健康的角质层是抵御外界伤害的第一道防线非常重要。许多病原体产生毒性蛋白,试图破坏这种屏障并建立感染。我们的结果表明,神经系统可以检测到这些攻击并通过重塑或加强这种保护结构来做出反应。”
 
胶原蛋白是哺乳动物中发现的最丰富的蛋白质,胶原蛋白水平的下降与衰老有关。对于人类而言,胶原蛋白的流失不仅会造成难看的皱纹,还会带来更多的问题。WSU的研究结果表明,胶原蛋白在抵御病原体感染方面起着重要作用,研究人员推测,胶原蛋白的神经调节作用也可能对总体寿命产生影响。(生物谷Bioon.com)

资讯出处:Genetic discovery holds implications for better immunity, longer life

原始出处:Durai Sellegounder, Yiyong Liu, Phillip Wibisono, Chia-Hui Chen, David Leap, Jingru Sun. Neuronal GPCR NPR-8 regulates C. elegans defense against pathogen infection. Science Advances, 2019; 5 (11): eaaw4717 DOI: 10.1126/sciadv.aaw4717

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