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中国科学院最新Nature Microbiology(IF=28)!

论论资讯 | 2024-06-07 1613热度

Nature Microbiology

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Yersinia infection induces glucose depletion and AMPK-dependent inhibition of pyroptosis in mice

Yang Yuanxin; Fang Hongwen; Xie Zhangdan; Ren Fandong; Yan Lingjie; Zhang Mengmeng; Xu Guifang; Song Ziwen; Chen Zezhao; Sun Weimin; Shan Bing; Zhu Zheng-Jiang; Xu Daichao

Published:2024-06-06
DOI:10.1038/s41564-024-01734-6

研究背景

在当前的微生物感染研究领域,营养状态与细胞焦亡(pyroptosis)对宿主防御机制至关重要。然而,微生物感染过程中如何将营养感知与焦亡调控相结合的分子机制尚不明确。这一问题不仅关系到宿主对感染的防御,也涉及到病原体如何通过改变宿主细胞的代谢状态来促进其自身生存。

研究内容

本研究发表于《Nature Microbiology》,题为“Yersinia infection induces glucose depletion and AMPK-dependent inhibition of pyroptosis in mice”。研究通过代谢组学分析发现,耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis)感染会导致小鼠巨噬细胞内葡萄糖水平显著下降。这种葡萄糖的减少激活了葡萄糖和能量传感器AMPK(AMP-activated protein kinase),进而导致关键激酶RIPK1在S321位点的磷酸化。这一磷酸化过程抑制了RIPK1的激活,从而限制了焦亡的发生。研究还发现,通过剥夺葡萄糖、使用AMPK激动剂或RIPK1-S321E敲入技术增强AMPK-RIPK1信号通路,可以抑制焦亡,但同时增加了小鼠对耶尔森氏菌感染的敏感性。相反,巨噬细胞中AMPK的缺失或对小鼠补充葡萄糖则能有效抵抗感染。

研究意义

本研究不仅揭示了葡萄糖感知与焦亡之间的分子联系,还阐明了耶尔森氏菌如何通过降低宿主细胞的葡萄糖水平来影响AMPK的激活,进而限制宿主的焦亡,以利于其感染过程。这一发现为理解病原体如何操控宿主代谢以促进感染提供了新的视角,也为开发新的抗感染策略提供了潜在的靶点。此外,研究还强调了细胞代谢状态在宿主-病原体相互作用中的重要性,为未来的相关研究提供了重要的理论基础。

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