在巨噬細胞中類鐸受體訊息路徑連結細胞自噬及細胞吞噬

論文：Miguel A. Sanjuan, et al. 2007. Toll-like receptor signalling in macrophages links the autophagy pathway to phagocytosis. Nature 450, 1253-1257

報告者：蔡政良                   時間：14:00~15:00, Mar. 19, 2008

講評老師：林秋烽 博士     地點：Room 601

摘要：

        細胞自噬及細胞吞噬作用是細胞防禦入侵的兩種不同但相關的過程。吞噬作用將細胞外的外來物包覆並內吞，而細胞自噬則產生能包裹細胞質中病原體、蛋白質以及胞器的雙層膜結構。吞噬體或自噬體接著與溶酶體結合並分解內容物。此研究中作者發現當巨噬細胞吞噬帶有類鐸受質的顆粒球或酵母菌zymosan時，LC3蛋白(ㄧ與細胞自噬相關的蛋白)會快速移動至吞噬體周圍。但在二號類鐸受體缺失的巨噬細胞中，LC3移動至吞噬體的現象減低許多。表示類鐸受體訊號在驅動LC3移動至吞噬體上扮演重要角色，而類鐸受體訊號不是透過MyD88這條訊息路徑。研究團隊發現另外兩個與細胞自噬相關的蛋白，Atg5、Atg7也參予在LC3移動至吞噬體的過程。巨噬細胞缺少Atg5則溶酶體無法與吞噬體融合。巨噬細胞缺少Atg7則無法吞噬活菌，且酵母菌在Atg7缺乏的巨噬細胞中較能存活。總總結果顯示類鐸受體訊號誘導細胞自噬相關分子進而幫助吞噬體發展並與溶酶體融合。

參考資料：

1.         Desjardins, M., Houde, M. & Gagnon, E. Phagocytosis: the convoluted way from nutrition to adaptive immunity. Immunol Rev 207, 158-65 (2005).

2.         Levine, B. & Deretic, V. Unveiling the roles of autophagy in innate and adaptive immunity. Nat Rev Immunol 7, 767-77 (2007).

Fig1.

細胞吞噬帶有類鐸受質例如LPS、PAM3CSk4的顆粒會誘導帶有綠螢光的LC3蛋白聚集到吞噬體周圍。

Fig.2

類鐸受體缺失的巨噬細胞在吞噬酵母菌後無法誘發綠螢光LC3聚集到吞噬體周圍。

Fig.3

巨噬細胞缺少Atg5及Atg7都會使得細胞在吞噬酵母菌後綠螢光LC3聚集到吞噬體現象減少許多。

Fig.4

巨噬細胞缺少Atg5使得紅螢光溶酶體與吞噬體融合現象減少，另外細胞缺少Atg7使得細胞清除吞噬後的酵母菌能力將低。

Fig.5

巨噬細胞吞噬帶有類鐸受質的外來物時，吞噬體內的類鐸訊號誘導LC3蛋白聚集在吞噬體周圍，而這個過程需要Atg5與Atg7參予，最後吞噬體與溶酶體融合。