Lysophospholipid sensing triggers secretion of flagellin from pathogenic salmonella

Nat. Immunol. 7, 583-589 (2006)

Speaker：李羽涵                          Time：2006/09/20 13:00-14:00

Commentator：鄧景浩 老師                 Place：Room 601

Abstract：

    鞭毛蛋白 (Flagellin) 是病原細菌的毒力因子鞭毛的組成蛋白成分，也是Toll-like receptor 5 (TLR5) 的ligand。目前了解能刺激經由TLR5所傳遞引起的發炎反應為形成單體形式的鞭毛蛋白，而不是在細菌體表形成多體形式的鞭毛 (flagella)。 然而，目前對於細菌如何產生單體形式的鞭毛蛋白被寄主體內的TLR5辨認的機制尚不清楚。在此篇的研究結果中，作者利用腸道表皮細胞 (intestinal epithelial cells, IEC) 及其培養懸浮液分別先與沙門氏桿菌 (Samonella typhi) 共培養後證明發現，由IEC產生的某種物質能夠引起沙門氏桿菌分泌鞭毛蛋白進而使IEC產生interleukin-8 (IL-8)；並且由培養基中的血清成分也能引起鞭毛蛋白的分泌結果得知，血清中含量豐富的脂類化合物lysophospholipid是主要引起沙門氏桿菌分泌單體形式鞭毛蛋白的刺激物。以生成lysophospholipid的酵素抑制物也發現IEC的確會產生lysophospholipid並且影響沙門氏桿菌分泌單體鞭毛蛋白。進而，藉著分析鞭毛基因(fliC) promoter的活性及adenylate cyclase-mutant salmonella發現單體鞭毛蛋白的分泌是經由與cyclic AMP相關所傳遞的訊息所致，而不是由既成的鞭毛上脫落，也就是說cyclic AMP及其receptor protein參與在由寄主產生lysophospholipid而引起沙門氏桿菌分泌鞭毛蛋白的過程中。最後，作者也做了ex vivo及in vivo 實驗證實在老鼠感染沙門氏桿菌後，老鼠腸道中lysophospholipid的生成的確會影響沙門氏桿菌鞭毛蛋白的分泌。綜合以上結果知道，在當寄主的腸道受到沙門氏桿菌感染的過程中，寄主會釋放出一種具關鍵性的物質使得病原菌釋放出單體鞭毛蛋白進而刺激寄主自身的免疫反應，在innate immune response及inflammatory response來說是一種新的調節機制行為。

參考文獻：

1.      Smith, K.D. et al. 2003. Toll-like receptor 5 recognizes a conserved site on flagellin required for protofilament formation and bacterial motility. Nat. Immunol. 4, 1247-1255

2.      Subramanian, N. and Qadri, A. 2006. Lysophospholipid sensing triggers secretion of flagellin from pathogenic salmonella. Nat. Immunol. 7, 583-589