Mol Cell:细胞“内应”——抗体指挥TRIM21蛋白从内部吃掉入侵病原体


人体每天面对无数病原体的挑战,大多数人的免疫认知停留在抗体巡逻血液、白细胞围剿入侵者这一经典画面,但现实更加复杂:不少病原体能够成功逃逸第一道防线,潜入健康细胞内部“安营扎寨”,一旦进入细胞内部,传统免疫手段往往鞭长莫及。那么,细胞就只能坐以待毙吗?

日前,一篇发表在国际杂志Molecular Cell上题为“TRIM21 induces selective autophagy of viruses and bacteria”的研究报告中,来自英国MRC分子生物学实验室等机构的研究人员通过研究发现了一种全新的细胞内在防御机制,命名为“抗体指导的异源自噬”,这一机制能够识别并清除那些已经突破细胞膜、进入细胞内部的细菌和病毒,包括沙门氏菌和腺病毒。这相当于在敌军已经破城而入之后,每条街巷、每间房屋里的“民兵”仍然可以组织起有效的巷战。

文章中,研究人员通过全基因组表型筛选,揭示了这一过程的核心指挥官—TRIM21蛋白。TRIM21是一种功能极为多样的泛素连接酶。当抗体标记的病原体进入细胞后,TRIM21能够迅速识别并结合抗体-病原体复合物,随后激活其泛素化活性,给病原体打上“敌军”标签。这些泛素标签随即被细胞的自噬受体识别,将病原体包裹并运送至溶酶体进行降解。从病原体入侵到被清除,整个过程快速而高效。

自噬通路对于抗体依赖的细胞内限制Ad5感染是必不可少的

传统观点认为,抗体主要在细胞外发挥作用,而TRIM21的存在颠覆了这一认知:抗体可以跟随病原体一起进入细胞内部,并成为细胞内免疫的“导航信标”。研究人员利用定量显微镜技术,完整捕捉到了TRIM21拦截抗体-病原体复合物、招募自噬适配蛋白、最终将货物送进溶酶体的全过程。

更令人惊讶的是,ADX的抗菌谱相当广泛。实验证明,这一机制不仅能限制腺病毒这种非包膜病毒,同样能有效应对沙门氏菌这样的胞内细菌。在小鼠实验中,ADX途径能够显著降低沙门氏菌引起的组织损伤和细菌的组织侵袭。TRIM21的表达由干扰素刺激基因编码,意味着在感染过程中其表达水平会进一步上调,而且几乎在全身所有细胞和组织中都能检测到它的存在。换句话说,人体已经为每一个细胞都配备了这种“内置式”的防御武器。

这项研究首次完整描述了ADX从分子机制到细胞功能再到动物体内生理意义的一整条证据链,研究人员不仅发现了这一全新通路,还证实了TRIM21在其中不可替代的作用。没有TRIM21,机体对病毒的保护性免疫会显著减弱。这提示ADX并非仅仅是免疫系统的“备胎”,而可能是一种与经典免疫同等重要的主要防御方式。

当然,TRIM21是否就是ADX的唯一执行者,以及它是否存在识别范围上的限制,仍有待进一步探索。但这一发现无疑为理解人体如何抵抗感染打开了一个全新视角。未来,或许可以通过设计特异性抗体或小分子药物,人为标记病原体,让TRIM21能够更早、更准确地识别并启动ADX,从而开发出全新的抗感染治疗策略。对于越来越面临抗生素耐药性威胁的人类而言,调动细胞自身的“内应”力量,或许是一条值得期待的出路。(生物谷Bioon.com)

参考文献:

Tyler Rhinesmith,Anna Albecka,Marina Vaysburd, et al. TRIM21 induces selective autophagy of viruses and bacteria, Molecular Cell (2026). DOI:10.1016/j.molcel.2026.04.031.


首页
企业
药品
代理
医院