人民网上海1月16日电 (记者 姜泓冰)由结核菌感染引起的结核病,曾经肆虐中国,2018年全球仍有千万余新病例,是世界范围内感染死亡的主要死因之一。导致结核病的结核分枝杆菌是如何致病的?同济大学医学院、同济大学附属上海市肺科医院戈宝学教授研究团队联合上海科技大学免疫化学研究所饶子和院士研究团队发现,结核菌能分泌出一种“聪明”蛋白,会利用人体的蛋白分子攻击其自身的免疫功能,从而产生毒力,导致结核病的发生。北京时间1月16日凌晨2时,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表了这一重要医学研究成果。
戈宝学教授研究团队在观察记录实验结果。同济大学供图
这篇题为《结核菌蛋白利用宿主泛素化系统抑制免疫》的论文表明,当人体感染结核菌时,结核菌可以分泌出毒力因子Rv0222,它利用人体的蛋白质修饰系统进行二次加工后,就能有效抵抗来自人体免疫系统的攻击,从而导致结核菌从人体免疫系统中成功逃逸而致病。可以说,该蛋白“狡猾”地利用人体自身的“矛”(蛋白分子)来攻击人体自身的“盾”(免疫系统),从而躲过了人体免疫系统的攻击,最终成功感染导致结核病。
中国科学院院士赵国屏教授和中华医学会结核病学分会前主任委员、上海市肺科医院结核病首席临床顾问专家肖和平教授表示,这项研究工作完整阐述了结核菌利用人体泛素化系统抵御人体免疫攻击的逃逸机制,这一对人体蛋白质修饰系统帮助结核菌感染致病新机制的发现,拓宽了我们对蛋白质修饰系统在感染性疾病调控中作用的视野。同时,研究者通过蛋白结构分析和功能探索,精准指出Rv0222毒力蛋白是在其76位点的赖氨酸上发生K-11泛素化修饰后发挥毒力,可以在后续研究中为新型抗结核药物的开发提供更精准的靶点。
据了解,因抗结核菌药物的广泛使用,导致耐药性结核病疫情逐年加重,使得结核病治疗难度不断加大,已成为世界性难题。人类对结核菌感染发病和耐药机制至今并不完全清楚,对结核病还缺乏快速准确的诊断方法,缺乏新型抗结核药物。戈宝学教授研究团队在科技部973项、国家传染病重大专项等支持下,聚焦“结核菌与宿主的相互作用是感染性疾病发生的基础”这一关键问题,研究结核菌感染与致病过程中关键病原和宿主分子机器的结构、功能和调控机制,已有一系列重要研究成果在《自然》等国际期刊发表,申请发明专利13项。
研究人员在生物安全防护二级实验室显微镜下观察细胞。 同济大学供图
同济大学附属上海市肺科医院王琳博士、同济大学医学院硕士吴厥慧、上海科技大学免疫化学研究所副研究员李俊为该论文共同第一作者,饶子和院士和戈宝学教授为论文的共同通讯作者。
“我们希望在结核病基础研究领域取得更多原创突破,并推动这些成果转化应用到临床诊疗及抗结核药物和疫苗研发中,造福患者。”戈宝学教授说。