近日，《细胞》出版社旗下期刊《细胞报告》在线报道了华东理工大学生物反应器工程全国重点实验室王启要/邵帅课题组的最新成果。该研究揭示了病原-宿主互作过程中代谢重编程的跨界调控机制。
作为色氨酸代谢产物，神经递质血清素不仅在肠-脑轴中发挥至关重要作用，而且还参与感染过程中宿主-病原互作。该课题组发现在病原菌感染过程中，宿主肠道血清素水平呈现先升后降的动态变化。在感知到宿主肠道血清素动态变化后，病原菌杀鱼爱德华氏菌的抗毒素蛋白HigA通过VI型分泌系统(T6SS)转运至主要负责合成血清素的肠嗜铬细胞核中。作为跨界T6SS效应蛋白，HigA直接与色氨酸代谢分支途径犬尿氨酸合成限速酶IDO1的启动子区域结合并上调其表达，促进色氨酸流向犬尿氨酸途径，从而降低血清素水平。肠道血清素含量降低加剧了宿主肠道组织损伤，有利于杀鱼爱德华氏菌在肠道定植。此外，在鼠伤寒沙门氏菌中，研究团队同样鉴定到HigA同源蛋白在沙门氏菌感染小鼠模型中调控其肠道血清素水平并影响肠道组织损伤，说明T6SS-HigA-血清素轴在肠道病原菌-宿主互作过程中广泛存在。
总体而言，该研究揭示了病原体如何精妙地挟持血清素神经递质等重要生理信号分子以实现系统性感染，为肠道感染性疾病防治及神经-免疫-肠道等相关疾病药物开发建立理论基础。
图片说明：VI型效应蛋白 (T6SS) HigA调控宿主肠道血清素水平模式图
华东理工大学生物工程学院李春丽博士为本研究的第一作者，邵帅副教授和王启要教授为本研究的通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目和国家现代农业产业技术体系等项目资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.116212
