潘建平教授课题组在《Nature》子刊发文
炎炎夏季，是感染性疾病频发的季节。尿路感染（urinary tract infection, UTI）则是最常见的感染性疾病之一，包括尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎等，每年约1.5亿人罹患尿路感染。日前，浙大城市学院医学院潘建平教授课题组在《自然》杂志子刊《自然·通讯》（Nature Communications）上发表研究论文，详细阐明了发病和免疫功能的新机制，在病原体的治病机制上有很大的科学价值。
潘建平介绍，论文以“TcpC inhibits neutrophil extracellular trap formation by enhancing ubiquitination mediated degradation of peptidylarginine deiminase 4”为题，阐明尿路致病性大肠埃希菌（UPEC）毒力因子TcpC对中性粒细胞胞外捕捉陷阱形成（NETosis）的影响及其分子机制，揭示了UPEC逃逸中性粒细胞固有免疫功能新机制。浙大城市学院与浙江大学联培硕士生欧茜、博士后方佳琪，以及学校临床医学专业1701班本科生张哲晟为论文共同第一作者，潘建平为论文通讯作者。
论文指出，大肠埃希菌（E. coli）是尿路感染最常见的病原体，约80%的尿路感染由它引起。TcpC是UPEC产生的一种含有TIR结构域的毒力因子，2008年由德国微生物学家Thomas Miethke教授课题组发现，因其含有TIR结构域，可与TLR竞争结合MyD88，阻断TLR信号通路，抑制巨噬细胞活化和吞噬杀菌功能。今年3月，潘建平教授课题组在病原生物学领域国际著名期刊《PLoS Pathogens》发表论文，证明了TcpC是一种能促进MyD88泛素化修饰的E3泛素连接酶，通过促进MyD88在蛋白酶体的降解，抑制TLR信号通路，揭示了TcpC介导UPEC逃逸机体固有免疫应答的新机制。这也是病原菌来源的毒力因子发挥E3泛素连接酶功能，促进MyD88降解的首次报道。
中性粒细胞胞外捕捉陷阱（neutrophil extracellular traps，NETs）是中性粒细胞发挥抗感染作用的关键机制，它的形成过程称为NETosis。机体受病原微生物感染时，中性粒细胞可以通过NETosis捕捉病原体，然后利用附着在三维网状骨架上的抗菌蛋白杀死病原微生物。在NETsosi过程中，肽基精氨酸脱亚胺酶4（PAD4）催化组蛋白瓜氨酸化引起的熵变，是细胞核膜破裂的关键步骤，被认为是NETosis的分子开关。
急性UTI特征性病理变化是大量中性粒细胞浸润，本研究表明，TcpC主要通过其E3泛素连接酶活性，促进PAD4泛素化降解，从而抑制NETosis。本发现不仅揭示了UPEC逃逸中性粒细胞固有免疫功能的新机制，为阐明UPEC的致病性提供了新的实验依据，而且也为揭示其他病原菌的致病性和免疫性提供了新的线索。
TcpC抑制NETosis分子机制示意图
该研究受到国家自然科学基金面上项目、中国博士后科学基金面上项目、浙江省自然科学基金和浙江省基础公益研究计划项目的资助。
潘建平，医学博士，浙江大学医学院免疫学教授、博士研究生导师，曾先后担任浙江大学城市学院医学院临床医学系主任、医学院副院长。现任中国免疫学会理事，浙江省免疫学会常务理事、感染免疫专业委员会主任委员，浙江省抗癌协会肿瘤生物治疗专业委员会副主任委员，浙大城市学院转化医学研究所所长，主要从事感染免疫和肿瘤免疫研究。
来源 / 医学院
责任编辑 / 李冠琳
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