我院王磊教授、冯露教授团队在病原菌与宿主细胞的互作机制研究领域取得进展，研究成果以“沙门氏菌通过三型分泌系统效应蛋白SopE2操控巨噬细胞代谢重编程，从而促进其胞内复制和致病性（Salmonella Typhimurium reprograms macrophage metabolism via T3SS effector SopE2 to promote intracellular replication and virulence）” 为题，于2021年2月9日在线发表在《自然•通讯》（Nature Communications）期刊上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-21186-4 。
图：沙门氏菌通过操控巨噬细胞的代谢变化提高自身在细胞内复制和致病性
与宿主细胞在代谢水平上的相互作用对病原菌的致病性至关重要。宿主细胞在感染时可通过调整代谢途径来增强抵抗和清除病原菌的能力；而一些病原菌则可通过不同的机制操控宿主细胞代谢，促进其自身生存。沙门氏菌可引起肠炎和系统性疾病、严重危害人类健康，每年在全球引起超过1.1亿病例、导致约35万人死亡。在宿主巨噬细胞内复制是沙门氏菌引起系统性疾病的关键步骤。然而，沙门氏菌如何与巨噬细胞在代谢水平上相互作用及分子机制尚不清楚，这也是病原菌致病机制研究领域有待突破的前沿热点和难点。
研究团队结合靶向代谢组、细胞能量代谢分析、转录组分析及其它多种先进的分子生物学技术，发现沙门氏菌能通过一个三型分泌系统效应蛋白SopE2操控巨噬细胞的代谢重编程，在提高细胞糖酵解水平的同时降低丝氨酸合成水平，造成细胞内糖酵解中间产物的积累。进一步研究发现，一方面在该过程中巨噬细胞内积累的3-磷酸甘油酸可被沙门氏菌作为碳源吸收利用，从而促进其在细胞内的复制；另一方面，巨噬细胞内积累的丙酮酸和乳酸盐可作为信号分子激活沙门氏菌毒力因子的表达。动物实验显示突变沙门氏菌中对糖酵解中间产物的转运系统和信号感受系统能显著降低沙门氏菌的致病能力。
该研究得到了国家自然科学基金项目（批准号：31820103002, 31530083, 32070133, 81871624）等资助。我院蒋玲艳讲师等为论文的第一作者，王磊教授、冯露教授为论文的共同通讯作者。