果蠅之免疫及腸道幹細胞以Ras/MAPK調控先天性免疫反應

論文：Ragab, A., et al. 2011. Drosophila Ras/MAPK signalling regulates innate immune responses in immune and intestinal stem cells. EMBO. 30, 1123–1136

報告者：林純如                時間：14:00~15:00, Nov. 9, 2011

講評老師：辛致煒教授               地點：Room 601

摘要：

果蠅只有先天性免疫反應，故是研究先天性免疫反應機制很好的模式生物。而果蠅的免疫系統主要有兩條途徑:Toll和immune deficiency (IMD)訊息途徑。這兩條途徑在受到不同的微生物刺激後會產生抗菌肽來抵禦外界微生物，Toll主要受革蘭氏陽性細菌、真菌所刺激；IMD則受革蘭氏陰性細菌刺激。在先前的研究中，以large genome-wide RNAi screen在IMD中找到29種負調控的因子，發現其中8種和Ras/MAPK途徑有關。於是本篇主要的目的就是要探討Ras/MAPK途徑在IMD中是否扮演著負調控的角色。作者在果蠅的免疫組織中發現Ras/MAPK中的components的確會負調控IMD途徑。knockdown Ras/MAPK中的components會促使IMD途徑，而送入外源性的Ras/MAPK components會抑制IMD途徑，接著發現Ras/MAPK 是透過IMD的負調節因子Pirk來抑制IMD途徑。也發現無論有無immune challengeRas/MAPK抑制IMD途徑的情形皆有發生。此外Ras/MAPK會促使腸道幹細胞的增生。結論本篇研究，作者發現在果蠅的免疫組織：haemocytes、fat body及腸道幹細胞中，Ras/MAPK是藉由Pirk來抑制IMD途徑，進而調節了先天性免疫反應，同時也促使腸道幹細胞的增生。

哺乳類中免疫系統的調節失常會造成癌症產生，本篇作者發現了Ras/MAPK與免疫系統的關係，又提到了Ras/MAPK可促使細胞增生，但作者是在果蠅中發現此現象。

若將作者發現的現象在哺乳類中印證，就說明了哺乳類免疫系統失常所導致的癌症可能是透過Ras/MAPK調節免疫反應，而造成腫瘤的產生。果蠅的Ras/MAPK和人類的Ras/MAPK component皆為同源的基因。我們可以找尋IMD途徑在人類中相對應的途徑，可研究人體內的Ras/MAPK是否也會影響相對的免疫反應系統而造成相關的疾病。

參考資料：

1. Ferrandon D, Imler J. L., Hetru C and Hoffmann J. A. 2007.The Drosophila systemic immune response: sensing and signaling during bacterial and fungal infections. Nat. Immunol. 7: 862–874.

2. Gesellchen V, Kuttenkeuler D, Steckel M, Pelte N and Boutros M. 2005. An RNA interference screen identifies inhibitor of apoptosis protein2 as a regulator of innate immune signaling in Drosophila. EMBO Rep 6: 979–984.