近日，獸醫(yī)學院張建民教授課題組在中科院一區(qū)Top期刊Autophagy（影響因子14.6）在線發(fā)表題為“Salmonella Typhimurium persistently infects host via its effector SseJ-induced PHB2-mediated mitophagy”的研究論文，該項工作揭示了鼠傷寒沙門菌通過SseJ-PHB2-PINK1-PRKN途徑利用宿主細胞的線粒體自噬實現胞內存活并造成持續(xù)感染的分子機制。

　　沙門菌是一種重要的人畜共患病原菌，血清型眾多，其中鼠傷寒沙門菌是在人和動物中流行最廣泛的血清型之一，具有致病性強、耐藥性高等特點，嚴重危害人民健康和畜禽生產。鼠傷寒沙門菌感染機體的重要特點是侵入宿主后可在巨噬細胞內寄生，并在宿主體內定殖，引起持續(xù)性感染。鼠傷寒沙門菌病的基礎研究相對滯后，其胞內寄生、免疫逃逸和持續(xù)性感染等機制仍不十分清楚，極大的限制了對該病防控和治療工作。

　　課題組以RAW264.7細胞和鼠傷寒沙門菌感染小鼠為研究模型，聚焦于鼠傷寒沙門菌如何實現持續(xù)性感染和胞內寄生這一領域核心問題開展研究。研究發(fā)現鼠傷寒沙門菌感染可導致巨噬細胞線粒體發(fā)生嵴斷裂及質量損失，并誘導自噬-溶酶體途徑介導的線粒體自噬。并研究發(fā)現分泌蛋白SseJ可以影響鼠傷寒沙門菌在宿主體內的存活，于是課題組構建了鼠傷寒沙門菌SseJ缺失株及回補株，通過檢測不同菌株感染后對線粒體DNA和線粒體相關蛋白的影響，確定SseJ對鼠傷寒沙門菌誘導的線粒體自噬至關重要。進一步研究證實SseJ蛋白能夠與線粒體自噬受體蛋白PHB2存在相互作用，誘導PINK1-PRKN 通路介導的線粒體自噬。為了深入解析鼠傷寒沙門菌誘導線粒體自噬的分子機制，課題組利用siRNA敲低PHB2的基因表達，發(fā)現敲低PHB2抑制鼠傷寒沙門菌感染誘導的線粒體自噬。通過細胞感染實驗發(fā)現誘導線粒體自噬后促進鼠傷寒沙門菌的胞內存活，而敲低PHB2/PINK1則抑制鼠傷寒沙門菌的胞內存活。同時，通過動物實驗驗證了線粒體自噬新型受體PHB2抑制劑Roc-A可以降低鼠傷寒沙門菌致病程度，抑制線粒體自噬可減輕鼠傷寒沙門菌的致病性。

　　綜上所述，該研究揭示了鼠傷寒沙門菌通過SseJ分泌蛋白和宿主受體蛋白PHB2互作調控PINK1-PRKN依賴性線粒體自噬實現胞內存活的分子機制，解析了沙門菌持續(xù)性感染難以防控的新機制。并鑒定了一個潛在防控鼠傷寒沙門菌感染的藥物靶點，為抗感染治療提供新的分子靶點和治療思路，同時也為其他胞內菌的防控提供新的理論基礎。

鼠傷寒沙門菌利用效應蛋白SseJ誘導PHB2介導的線粒體自噬持續(xù)性感染宿主的分子機制示意圖

　　該研究是在國家自然科學基金（編號：32273007）和雙一流學科推進項目（2023B10564003）等項目資助下完成的。我校獸醫(yī)學院博士生孫大格為論文的第一作者、廣東省農業(yè)科學院動物衛(wèi)生研究所勾紅潮副研究員、上海交通大學口腔醫(yī)學院張羽博士為共同第一作者。我校獸醫(yī)學院張建民教授、仲愷農業(yè)工程學院廖明教授和中國農業(yè)科學院上海獸醫(yī)研究所單同領研究員為通訊作者。

　　相關論文鏈接：http://dx.doi.org/10.1080/15548627.2025.2462511.

文圖/獸醫(yī)學院