異體自噬的操控：病原微生物對(duì)宿主翻譯后修飾的調(diào)節(jié)作用

郭凌峰， 周長(zhǎng)林， 樊竑冶

(中國(guó)藥科大學(xué) 生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 南京 211100)

自噬(autophagy)是一種廣泛存在于真核細(xì)胞中的溶酶體依賴性分解代謝途徑。目前，自噬主要被分為3種，即宏自噬(macroautophagy)、微自噬(microautophagy)和高等真核生物中特異的分子伴侶介導(dǎo)的自噬(chaperone-mediated autophagy，CMA)[1]。其中，宏自噬涉及生物學(xué)功能最多，也是研究最為深入的類型，并具有對(duì)底物的選擇性和非選擇性兩種運(yùn)行方式。異體自噬(xenophagy)屬于選擇性宏自噬，是細(xì)胞特異性識(shí)別并參與清除胞內(nèi)病原微生物的自噬過(guò)程。異體自噬是免疫細(xì)胞重要的宿主防御機(jī)制之一，與炎癥反應(yīng)的發(fā)生和抗原呈遞等多種免疫過(guò)程和功能息息相關(guān)[2, 3]。本文圍繞泛素化、磷酸化等蛋白質(zhì)翻譯后修飾(post-translational modifications，PTMs)對(duì)自噬發(fā)生過(guò)程的影響，重點(diǎn)關(guān)注病原微生物利用自噬相關(guān)蛋白(autophagy related proteins，ATG proteins)的蛋白質(zhì)翻譯后修飾操控細(xì)胞自噬的相關(guān)機(jī)制，對(duì)病原微生物作用于異體自噬進(jìn)行綜述，為探索異體自噬的干預(yù)和控制病原微生物感染的研究提供參考。

1 異體自噬

異體自噬是細(xì)胞特異性識(shí)別并清除胞內(nèi)病原微生物的自噬過(guò)程，通?？煞譃槿缦?個(gè)步驟：(1)病原微生物進(jìn)入宿主細(xì)胞后誘導(dǎo)前自噬體結(jié)構(gòu)(pre-autophagosomal structure，PAS)的形成。隨著病原微生物主動(dòng)侵入或經(jīng)由吞噬作用被動(dòng)進(jìn)入宿主細(xì)胞，病原微生物的病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated molecular pattern，PAMP)，以及毒力蛋白質(zhì)等異常成分可影響宿主細(xì)胞多方面功能，干擾其能量和物質(zhì)代謝。而這些宿主細(xì)胞內(nèi)環(huán)境信號(hào)的改變可激活A(yù)TG蛋白所介導(dǎo)的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等膜性細(xì)胞器上PAS的形成。(2)宿主細(xì)胞對(duì)病原微生物的泛素化標(biāo)記與識(shí)別。細(xì)胞的泛素化系統(tǒng)標(biāo)記入侵的病原微生物或異常宿主成分(病原微生物破壞的宿主細(xì)胞吞噬膜上暴露的多糖)，即細(xì)胞內(nèi)發(fā)出的“吃我”信號(hào)，是自噬選擇性的重要基礎(chǔ)[4, 5]。隨后，泛素化的靶標(biāo)被具有泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域(ubiquitin-binding domains，UBDs)的自噬銜接蛋白(也稱為自噬受體)識(shí)別結(jié)合。(3)宿主細(xì)胞靶向病原微生物形成自噬體(autophagosome, AP)。自噬銜接蛋白(例如p62/SQSTM1)同時(shí)兼具泛素結(jié)合結(jié)構(gòu)域和LC3相互作用域(LC3 interaction region，LIR)，因而能銜接泛素化的病原微生物和LC3，而LC3綴合著源自PAS的自噬前體(phagophore，PG)。在其他ATG蛋白的介導(dǎo)下，自噬前體逐漸延伸并閉合形成了包裹病原微生物的自噬體。整個(gè)過(guò)程中所涉及的ATG蛋白的精密調(diào)控均依賴于泛素化、磷酸化等PTMs作用[6]；(4)自噬溶酶體的形成及病原微生物的清除。自噬體在Rab家族GTPases和SNARE復(fù)合體等作用下沿著細(xì)胞微管蛋白骨架運(yùn)動(dòng)，從而與溶酶體融合并最終成熟為自噬溶酶體(autolysosome，AL)[7]。溶酶體中的酸性水解酶會(huì)將自噬溶酶體的“內(nèi)膜”和病原微生物降解破壞。

盡管宿主將自噬設(shè)計(jì)得如此精巧，但隨著對(duì)宿主與病原微生物相互作用研究的深入，越來(lái)越多的證據(jù)表明，病原微生物已經(jīng)進(jìn)化出逃避或劫持自噬系統(tǒng)的策略。例如，病原微生物能通過(guò)多種毒力因子干擾自噬信號(hào)的傳導(dǎo)逃避自噬體的捕獲[8]，抑制宿主膜成分的轉(zhuǎn)運(yùn)從而影響自噬體成熟[9]，阻止自噬體與溶酶體的融合、酸化[10]，甚至利用宿主自噬來(lái)促進(jìn)自身生長(zhǎng)復(fù)制和感染[11]。其中，很多過(guò)程涉及自噬相關(guān)蛋白的泛素化、磷酸化等蛋白質(zhì)翻譯后修飾。

2 病原微生物利用泛素化系統(tǒng)操縱異體自噬

泛素化(ubiquitination)是真核細(xì)胞中重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，能夠指導(dǎo)蛋白質(zhì)的降解或調(diào)節(jié)細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)。泛素化系統(tǒng)包含泛素 (ubiquitin，Ub) 以及負(fù)責(zé)泛素化/去泛素化的酶。

2.1 異體自噬過(guò)程中的泛素化

宿主細(xì)胞的泛素化系統(tǒng)在異體自噬過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。為了標(biāo)記并識(shí)別細(xì)胞內(nèi)的病原微生物，泛素化系統(tǒng)中的E3泛素連接酶(Parkin和Smurf1等)催化泛素共價(jià)結(jié)合至病原微生物表面，形成泛素外殼(ubiquitin coat)[12, 13]。由此，病原微生物通過(guò)泛素外殼向細(xì)胞發(fā)出“吃我”信號(hào)，而這些信號(hào)可被自噬銜接蛋白所識(shí)別。隨后，p62/SQSTM1(sequestosome-1)、NBR1(neighbor of BRCA1 gene 1)、NDP52(nuclear dot protein 52)和OPTN(optineurin)等自噬銜接蛋白質(zhì)，通過(guò)與泛素外殼相連接，以完成對(duì)病原微生物的識(shí)別[14]。泛素外殼和自噬銜接蛋白質(zhì)的出現(xiàn)為異體自噬中靶向病原微生物自噬體的形成奠定了分子基礎(chǔ)。然而，病原微生物已經(jīng)進(jìn)化出多種策略，以操縱和利用泛素化系統(tǒng)來(lái)調(diào)節(jié)自噬。

2.2 病原微生物利用去泛素化作用逃避自噬

泛素化是一個(gè)可逆的過(guò)程，去泛素化酶(deubiquitinases，DUBs)可特異性催化異肽鍵斷裂，導(dǎo)致泛素鏈的釋放進(jìn)而改變底物的命運(yùn)。目前，已發(fā)現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)病原微生物通過(guò)分泌具有去泛素化酶活性的毒力因子，使病原微生物去泛素化，從而有效地抑制了自噬發(fā)生。

鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium)是一種兼性細(xì)胞內(nèi)寄生細(xì)菌，可在宿主細(xì)胞中構(gòu)建含沙門氏菌的囊泡(Salmonella-containing vacuole，SCV)進(jìn)而在其中存活并增殖。沙門氏菌侵襲細(xì)胞后會(huì)導(dǎo)致各類異常物質(zhì)的產(chǎn)生，例如SCV裂解后的囊泡膜殘余物、細(xì)菌細(xì)胞壁成分和聚集體樣誘導(dǎo)結(jié)構(gòu)(aggresome-like induced structure，ALIS)等。這些物質(zhì)可作為宿主細(xì)胞泛素化的底物，進(jìn)而由自噬銜接蛋白p62/SQSTM1識(shí)別并觸發(fā)異體自噬。然而，沙門氏菌的致病島-2(Salmonellapathogenicity island 2，SPI-2)所編碼形成的Ⅲ型分泌系統(tǒng)(type 3 secretion systems，T3SS)，能夠產(chǎn)生SseL效應(yīng)蛋白。SseL具有去泛素化酶活性，可使沙門氏菌誘導(dǎo)產(chǎn)生的底物被去泛素化，從而阻止p62/SQSTM1介導(dǎo)的異體自噬反應(yīng)，有利于沙門氏菌的存活[15]。

衣原體是另一種專性細(xì)胞內(nèi)寄生的病原微生物，其侵入宿主上皮細(xì)胞后形成包涵體并在其中生長(zhǎng)和增殖。衣原體也可以產(chǎn)生具有去泛素酶活性的毒力因子，來(lái)抵御宿主細(xì)胞自噬系統(tǒng)對(duì)包涵體的清除。譬如，在肺炎衣原體感染細(xì)胞的侵入位點(diǎn)，泛素短暫積累的出現(xiàn)使衣原體具有被自噬清除的風(fēng)險(xiǎn)。有趣的是，肺炎衣原體能分泌具有去泛素酶活性的OTU樣結(jié)構(gòu)域蛋白CCA00261(ChlaOTU)，并巧妙地通過(guò)靶向泛素和NDP52參與入侵位點(diǎn)的去泛素化，從而避免自噬的發(fā)生[16]。此外，沙眼衣原體依賴于分泌到包涵體外的一種去泛素化酶ChlaDUB1，來(lái)降低包涵體的泛素化水平而逃避自噬[16, 17]。

與上述病原微生物不同的是，類鼻疽伯克氏菌(Burkholderiapseudomallei)可直接對(duì)泛素進(jìn)行修飾，使其喪失作為底物的特性而抑制泛素化作用。伯克氏菌分泌的CHBP(Cif homologue inB.pseudomallei)蛋白，一種循環(huán)抑制因子(cycle inhibiting factor，Cif)的同源物，能使泛素第40位谷氨酰胺進(jìn)行脫酰胺化。泛素脫酰胺化后將不再支持E3連接酶催化合成泛素鏈，并且抑制了其與泛素結(jié)合蛋白p62 /SQSTM1等的相互作用，從而干擾泛素化外殼的形成。此外，CHBP蛋白還可靶向另一種泛素樣蛋白NEDD8 (neural precursor cell expressed developmentally downregulated-8 )，通過(guò)對(duì)其脫酰胺化，進(jìn)而抑制NEDD8觸發(fā)的巨噬細(xì)胞特異性凋亡[18]。

總之，胞內(nèi)病原微生物通過(guò)毒力因子限制宿主免疫細(xì)胞對(duì)其的泛素化標(biāo)記，阻礙了自噬銜接蛋白與病原微生物結(jié)合，從而抑制了異體自噬的發(fā)生。

2.3 病原微生物利用泛素化作用操控自噬

病原微生物利用泛素化作用操控自噬主要體現(xiàn)在兩方面：

(1)病原微生物抑制異體自噬的發(fā)生。宿主細(xì)胞利用異體自噬來(lái)清除入侵的病原微生物，因此病原微生物通常會(huì)抑制自噬的發(fā)生。據(jù)報(bào)道，人類免疫缺陷病毒-1(HIV-1)編碼的輔助蛋白Nef，可以通過(guò)負(fù)調(diào)節(jié)自噬體的形成來(lái)幫助HIV-1的存活。研究發(fā)現(xiàn)，Nef能結(jié)合E3連接酶Parkin進(jìn)而促進(jìn)其對(duì)BCL2的泛素化。泛素化修飾的BCL2與BECN1通過(guò)BH3結(jié)構(gòu)域的相互作用將被增強(qiáng)。已知在自噬體形成階段，BECN1需要首先從其抑制分子BCL2上解離，才能夠與多種輔因子相互作用，從而形成復(fù)合物PI3KC3 (phosphatidylinositol 3-kinase complex class Ⅲ)。因此，Nef通過(guò)增強(qiáng)Parkin對(duì)BCL2的泛素化修飾，阻礙了PI3KC3復(fù)合體(BECN1-Vsp34-Vsp15-ATG14 L)的形成，從而影響LC3的脂質(zhì)化[19]。最終，Nef導(dǎo)致了自噬體形成障礙，有利于HIV-1病毒在細(xì)胞內(nèi)存活[20]。

(2)病原微生物誘導(dǎo)宿主自噬的發(fā)生，卻抑制自噬溶酶體成熟。盡管多數(shù)研究認(rèn)為，自噬的激活對(duì)于病原微生物在細(xì)胞內(nèi)存活是有害的。但另一些研究卻發(fā)現(xiàn)，存在病原微生物故意誘導(dǎo)宿主細(xì)胞的自噬途徑進(jìn)而促進(jìn)自身存活的現(xiàn)象。嗜肺軍團(tuán)菌(Legionellapneumophila)被巨噬細(xì)胞內(nèi)化后，能分泌一種具有非經(jīng)典泛素連接酶活性(不依賴于E1、E2、E3酶級(jí)聯(lián)催化)的SidE/SdeABC(SidEs)家族蛋白。一方面，SidEs通過(guò)直接催化宿主細(xì)胞Rag小GTPases的泛素化而抑制mTORC1信號(hào)通路，促使宿主細(xì)胞宏自噬整體水平的升高。其中，細(xì)胞自噬而釋放的氨基酸等營(yíng)養(yǎng)代謝產(chǎn)物可供嗜肺軍團(tuán)菌利用[21]。另一方面，嗜肺軍團(tuán)菌能利用巨噬細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)衍生的囊泡建立自噬體樣復(fù)制區(qū)室，即軍團(tuán)菌囊泡(Legionella-containing vesicles，LCV)，并在此進(jìn)行增殖。SidEs通過(guò)對(duì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜運(yùn)輸相關(guān)蛋白質(zhì)Rtn4和Rab33b的泛素化修飾，促進(jìn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜重排并向軍團(tuán)菌遞送，為L(zhǎng)CV的構(gòu)建創(chuàng)造物質(zhì)基礎(chǔ)[22]。有趣的是，軍團(tuán)菌在LCV構(gòu)建完成后會(huì)主動(dòng)消除SidEs的促自噬功能以避免異體自噬。據(jù)報(bào)道，軍團(tuán)菌能通過(guò)分泌催化SidEs谷氨?；男?yīng)蛋白SidJ，廢除SidEs的泛素連接酶活性[23]；此外，軍團(tuán)菌還能產(chǎn)生具有去泛素化酶活性的效應(yīng)蛋白質(zhì)DupA / DupB，用于逆轉(zhuǎn)SidEs介導(dǎo)的泛素化[24]。由此可見(jiàn)，病原微生物從自身利益出發(fā)，既可以編碼各種修飾宿主底物的酶，又能產(chǎn)生用于控制酶活性的調(diào)節(jié)物，在不同時(shí)空中對(duì)自噬進(jìn)行精確調(diào)控而逃避自噬清除。

3 病原微生物利用磷酸化系統(tǒng)操控異體自噬

蛋白質(zhì)磷酸化是一種極為普遍和重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾作用。磷酸化方式主要有兩種：(1)蛋白質(zhì)激酶將ATP的磷酸基團(tuán)催化轉(zhuǎn)移至底物蛋白氨基酸殘基(Ser、Thr、Tyr)上；(2)底物蛋白質(zhì)與GTP結(jié)合獲得磷酸基團(tuán)。蛋白質(zhì)的磷酸化經(jīng)常會(huì)引發(fā)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，在代謝控制和細(xì)胞信號(hào)傳遞中尤為突出。

3.1 異體自噬過(guò)程中的磷酸化

異體自噬與饑餓誘導(dǎo)的自噬均是宏自噬的一種具體形式。因此，兩者在過(guò)程上存在著明顯的相似性，并且同樣都受到蛋白質(zhì)磷酸化修飾的精細(xì)調(diào)節(jié)。UNC-51類自噬激活激酶(Unc-51 like autophagy activating kinase 1，ULK1)在自噬體形成位點(diǎn)的聚集，是自噬發(fā)生過(guò)程中可檢測(cè)到最早的事件之一。在經(jīng)典的饑餓誘導(dǎo)的自噬模型中，ULK1的活性主要受到mTORC1(mammalian target of rapamycin complex 1)和AMPK(5′ AMP-activated protein kinase)的磷酸化調(diào)節(jié)[25]。最近的一項(xiàng)研究表明，一旦細(xì)胞偵測(cè)到病原微生物，AMPK作為自噬的上游激活劑也同樣會(huì)被迅速活化，導(dǎo)致AMPK介導(dǎo)的自噬起始復(fù)合物(ULK1-ATG13-FIP200-ATG101)中ULK1的磷酸化(S317)顯著增強(qiáng)，這對(duì)于細(xì)胞快速響應(yīng)病原微生物的入侵而啟動(dòng)異體自噬反應(yīng)有著重要意義[26]。

此外，TANK結(jié)合激酶1(TANK-binding kinase 1，TBK1)在異體自噬信號(hào)傳遞過(guò)程中具有重要作用。有證據(jù)表明，TBK1能被自噬調(diào)節(jié)分子TBC1D9 (Ca2+-binding protein TBC1 domain family member 9)募集到細(xì)菌的泛素外殼周圍，發(fā)生自締合(self-association)形成二聚體，并伴隨彼此的磷酸化?；罨蟮膒-TBK1(S172)可以磷酸化自噬銜接蛋白NDP52，并促進(jìn)后者通過(guò)泛素鏈與細(xì)菌結(jié)合[27]。隨后，NDP52進(jìn)一步募集自噬起始復(fù)合物ULK1以啟動(dòng)自噬體的形成[28]。

3.2 病原微生物利用磷酸化作用劫持自噬

隨著對(duì)病原微生物與宿主關(guān)系研究的深入，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有多種病原微生物能夠利用磷酸化作用劫持并操縱異體自噬。其中，有些病原微生物毒力因子可通過(guò)影響自噬蛋白質(zhì)的表達(dá)水平，間接操縱自噬通路基于磷酸化的信號(hào)傳導(dǎo)。例如，腸炎沙門氏菌(Salmonellaenteritidis)是一種食源性病原菌，能夠在腸上皮細(xì)胞中長(zhǎng)期存活。研究表明，腸炎沙門氏菌分泌的效應(yīng)蛋白AvrA能夠下調(diào)C-Jun N端激酶(JNK)的磷酸化水平，進(jìn)而抑制JNK / c-Jun / AP-1信號(hào)傳導(dǎo)途徑。AvrA對(duì)JNK的抑制作用會(huì)導(dǎo)致BECN1的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)降低。不僅如此，AvrA還能夠直接與BECN1相互作用，干擾BECN1參與復(fù)合物PI3K3C的形成。總之，AvrA通過(guò)JNK途徑抑制了BECN1，從而減弱了細(xì)胞清除沙門氏菌的異體自噬反應(yīng)，為細(xì)菌在細(xì)胞中存活創(chuàng)造了有利條件[29]。

有些病原微生物還會(huì)采用分子模仿的策略直接參與宿主的自噬調(diào)節(jié)。例如，Us3激酶能通過(guò)拮抗ULK1和Beclin1活性而抑制異體自噬，促進(jìn)病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制。Us3是單純皰疹病毒I型(HSV-1)編碼的功能蛋白質(zhì)，具有類似AKT的絲/蘇氨酸蛋白激酶的活性。就機(jī)制而言，Us3以AKT非依賴性的方式磷酸化激活TSC2(Ser939/Thr1462)，進(jìn)而活化宿主細(xì)胞的mTORC1，加強(qiáng)對(duì)ULK1的抑制性磷酸化(Ser757)。此外，Us3激酶還可以直接促進(jìn)BECN1的磷酸化(Ser234/Ser295)來(lái)抑制異體自噬[30]。

傷寒立克次氏體(Rickettsiatyphi)可以抑制溶酶體與自噬體的融合，從而達(dá)到逃避異體自噬等細(xì)胞防御的目的。該過(guò)程由一種兼具Ⅰ和Ⅲ類磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase，PI3K)活性的細(xì)菌分泌型激酶Risk1介導(dǎo)。Risk1能夠?qū)⒆允审w膜上的磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol，PI)磷酸化為3-磷酸磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol 3-phosphate，PI3P)[31]。據(jù)報(bào)道，PI3P的減少是觸發(fā)自噬體膜上ATG蛋白解離，使自噬體能夠與溶酶體相融合的重要條件[32]。因此，Risk1通過(guò)促進(jìn)自噬體膜上PI3P的生成，進(jìn)而延遲自噬溶酶體的成熟，有助于立克次氏體在宿主細(xì)胞中的存活和增殖[31]。

綜上所述，病原微生物能夠通過(guò)劫持依賴于磷酸化的自噬活化信號(hào)傳遞、控制異體自噬并促進(jìn)自身在宿主細(xì)胞的復(fù)制和存活。

4 病原微生物利用其他蛋白質(zhì)翻譯后修飾操縱異體自噬

雖然已有近百種蛋白質(zhì)翻譯后修飾作用被鑒定報(bào)道，但在病原微生物調(diào)控異體自噬方面，目前的研究主要集中在泛素化和磷酸化作用。最近，也有相關(guān)報(bào)道指出，病原微生物還可以通過(guò)ADP-核糖基化(ADP-ribosylation)、乙?；?acetylation)和脂肪?；?fatty acylation)等操縱異體自噬。病原體操縱異體吞噬所用的策略見(jiàn)Table 1。

Table 1 Strategies used by pathogens to manipulate xenophagy

4.1 病原微生物利用ADP-核糖基化修飾抑制自噬

ADP-核糖基化是在蛋白質(zhì)中加入1個(gè)或多個(gè)ADP-核糖基。它是一種可逆的蛋白質(zhì)翻譯后修飾，參與細(xì)胞信號(hào)傳遞、DNA修復(fù)和凋亡等多種細(xì)胞過(guò)程。鼠傷寒沙門氏菌Ⅲ型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白SopF，通過(guò)對(duì)宿主細(xì)胞V-ATPase的亞基ATP6V0C上第124位谷氨酰胺進(jìn)行ADP-核糖基化，從而減弱了V-ATPase對(duì)ATG16L1的募集。這將抑制ATG16L1所誘導(dǎo)的ATG5依賴性LC3脂化作用，進(jìn)而抑制異體自噬的發(fā)生，削弱宿主細(xì)胞對(duì)沙門氏菌的殺傷[33]。此外，銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa)Ⅲ型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白質(zhì)ExoS具有ADP-核糖基轉(zhuǎn)移酶ADPRT結(jié)構(gòu)域。實(shí)驗(yàn)觀察到，ExoS借助其ADRPT結(jié)構(gòu)域降低宿主細(xì)胞PI3KC3復(fù)合物中Vps34激酶的活性，進(jìn)而抑制異體自噬，促進(jìn)銅綠假單胞菌在呼吸道上皮細(xì)胞中的存活[34]。

4.2 病原微生物對(duì)組蛋白的乙?；揎椧种谱允?/h3>

乙酰化是將乙?；D(zhuǎn)移到底物蛋白質(zhì)特定的N-端賴氨酸殘基上的反應(yīng)。細(xì)胞內(nèi)乙?；揎検艿揭阴＾D(zhuǎn)移酶(HAT/KAT)和脫乙酰酶(HDAC/KDAC)的雙向調(diào)節(jié)。最近發(fā)現(xiàn)，結(jié)核分枝桿菌(Mycobacteriatuberculosis，MTB)的EIS蛋白具有高效且廣泛的乙酰轉(zhuǎn)移酶活性，并且能夠顯著降低巨噬細(xì)胞的自噬水平，促進(jìn)MTB在細(xì)胞內(nèi)的長(zhǎng)期存活。作用機(jī)制方面的研究顯示，EIS通過(guò)對(duì)巨噬細(xì)胞組蛋白H3第9位賴氨酸進(jìn)行乙?；揎?，促進(jìn)了轉(zhuǎn)錄因子SP1和STAT3在IL-10基因啟動(dòng)子序列的結(jié)合，進(jìn)而上調(diào)IL-10的轉(zhuǎn)錄表達(dá)。這將進(jìn)一步激活A(yù)KT/mTORC1/p70S6K 信號(hào)通路，最終導(dǎo)致異體自噬的抑制[35]。

4.3 病原微生物利用蛋白質(zhì)的脂肪酰化修飾抑制自噬

脂肪?；堑鞍踪|(zhì)脂化(lipidation)的一種主要形式，其涉及到不同鏈長(zhǎng)的脂肪?；诘鞍踪|(zhì)上的共價(jià)附著。弗氏志賀氏菌(Shigellaflexneri)Ⅲ型分泌系統(tǒng)效應(yīng)蛋白IcsB，其是一種碳十八脂肪?；D(zhuǎn)移酶(18-carbon fatty acyltransferase)，可催化蛋白質(zhì)賴氨酸的Nε-脂肪?；?Nε-fatty acylation)。IcsB通過(guò)對(duì)宿主細(xì)胞中CHMP5 (charged MVB protein 5) 第7位賴氨酸的脂肪?；?，抑制了CHMP5的活性。已知CHMP5是宿主細(xì)胞內(nèi)體分選復(fù)合物ESCRT-Ⅲ的組成部分，CHMP5的失活將抑制自噬體的形成，削弱宿主細(xì)胞的異體自噬[36]。由此說(shuō)明，IcsB通過(guò)對(duì)宿主蛋白質(zhì)的脂肪?；瘏⑴c調(diào)節(jié)志賀氏菌在宿主細(xì)胞內(nèi)的自噬逃逸。

5 問(wèn)題與展望

大量的研究已證明，異體自噬在宿主防御中發(fā)揮著重要的作用。隨著蛋白質(zhì)翻譯后修飾調(diào)控異體自噬重要性的日益突顯，病原體利用蛋白質(zhì)翻譯后修飾操縱自噬的現(xiàn)象也不斷被發(fā)現(xiàn)。然而，異體自噬的研究也面臨著新的契機(jī)與挑戰(zhàn)。首先，異體自噬的發(fā)生過(guò)程需要被進(jìn)一步細(xì)化，其中新的信號(hào)分子及作用機(jī)制還有待深入發(fā)掘。以異體自噬中重要的“泛素化標(biāo)記與識(shí)別”步驟為例，最近研究發(fā)現(xiàn)，泛素能夠在不依賴于泛素連接酶的情況下直接與結(jié)核分枝桿菌的表面蛋白質(zhì)Rv1468c結(jié)合[37]。然而，這種異體自噬的識(shí)別機(jī)制是否具有普適性仍未可知。其次，介入異體自噬中的蛋白質(zhì)翻譯后修飾的多樣性以及具體過(guò)程有待更為細(xì)致的闡明。目前的研究多集中在磷酸化、泛素化等最常見(jiàn)的蛋白質(zhì)翻譯后修飾中，而像SUMO化(SUMOylation)等雖然已知與諸如神經(jīng)退行性疾病[38]、癌癥發(fā)生發(fā)展[39]有關(guān)，但在異體自噬中的研究工作仍有待進(jìn)一步開(kāi)展[40]。最后，需要進(jìn)一步明確病原微生物影響異體自噬的毒力因子以及人為調(diào)控異體自噬的關(guān)鍵性靶標(biāo)。這不僅有利于針對(duì)毒力因子及其分泌系統(tǒng)為靶標(biāo)設(shè)計(jì)單抗或新型抗生素[41, 42]，還可以作為開(kāi)發(fā)干預(yù)異體自噬乃至其他類型的選擇性自噬的新型抑制/激活劑的參考，從而在相關(guān)疾病的治療中發(fā)揮作用。目前，這一方面的研究已有部分顯示出積極效果，例如使用金合歡素(acacetin)激活宿主細(xì)胞的異體自噬能夠有效抑制鼠傷寒沙門氏菌感染[43]；維生素D3可以作為免疫增強(qiáng)劑促進(jìn)宿主細(xì)胞針對(duì)幽門螺桿菌的自噬及降解[44]。另外，在應(yīng)對(duì)目前SARS-CoV-2病毒引起的COVID-19全球流行時(shí)，自噬抑制劑(包括有爭(zhēng)議的藥物氯喹)作為COVID-19的可能療法，也提示我們了解自噬與病原微生物之間的關(guān)系是非常重要的[45]?？傊?，加深對(duì)異體自噬的理解，將有助于進(jìn)一步探究病原微生物在宿主細(xì)胞中存活的機(jī)制，并且有助于探尋疾病治療靶點(diǎn)。