编辑推荐：
为探究 Lawsonia intracellularis（L. intracellularis）的致病机制，江西农业大学研究人员开展了关于其 III 型分泌系统（T3SS）效应蛋白 LI0758 的研究。结果发现 LI0758 能激活哺乳动物细胞中 MAPK 和 NF-κB 信号通路，这为揭示细菌 - 宿主相互作用机制和开发新疗法提供了依据。
在动物健康领域，有一种神秘的细菌 —— 劳森菌属细胞内菌（Lawsonia intracellularis），它是革兰氏阴性专性细胞内菌，如同隐藏在猪肠道里的 “破坏者”，是引发猪增生性肠炎（PE）的 “罪魁祸首”。这一疾病给养猪业带来了巨大的困扰，感染后的猪会出现肠道细胞增殖、出血、坏死等症状，严重影响猪的健康和养殖效益。
多年来，科研人员一直在努力探索这种细菌的致病机制，试图找到对抗它的有效方法。然而，劳森菌属细胞内菌特殊的生存方式 —— 专性细胞内寄生，以及其复杂的遗传特性，使得相关研究困难重重。而且，现有的体外细菌模型并不完善，这也阻碍了对其分子致病机制的深入了解。在其众多致病因素中，III 型分泌系统（T3SS）备受关注，它就像细菌的 “秘密武器发射台”，能将细菌蛋白注入宿主细胞，改变宿主细胞功能，但目前对劳森菌属细胞内菌的 T3SS 效应蛋白却知之甚少。
为了揭开这些谜团，江西农业大学的研究人员勇挑重担，开展了一项针对劳森菌属细胞内菌 T3SS 效应蛋白 LI0758 的研究。他们的研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上，为我们认识这种细菌的致病机制带来了新的曙光。
研究人员采用了多种关键技术方法。首先，利用耶尔森菌（Yersinia）的 T3SS 体外分泌系统，鉴定 LI0758 是否为 T3SS 效应蛋白；其次，通过构建不同的质粒和菌株，在酵母和哺乳动物细胞中进行实验，探究 LI0758 的功能；再者，运用生物信息学分析工具，预测 LI0758 的结构和功能；最后，借助荧光显微镜技术，观察 LI0758 在细胞内的定位。
研究结果如下：
- LI0758 可经耶尔森菌 T3SS 分泌：研究人员将 HA 标记的 LI0758 在耶尔森菌的 T3S 能力菌株和 T3S 缺失菌株中表达，发现 LI0758 在 T3SS 诱导条件下，大量存在于野生型耶尔森菌的上清液中，而在 T3SS 抑制条件下则检测不到，且在 T3SS 缺失菌株的上清液中也未检测到，这表明 LI0758 可通过耶尔森菌的 T3SS 分泌。
- LI0758 抑制酵母生长：将 LI0758 基因片段克隆到酵母表达载体中，在酿酒酵母（S. cerevisiae）中诱导表达。结果显示，LI0758 对酵母生长有抑制作用，且在多种应激条件下，这种抑制作用会增强。在不同遗传背景的酵母菌株中，LI0758 的抑制效果有所差异，在 W303-1A 菌株中的抑制作用更为明显。
- LI0758 调节酵母 MAPK 信号通路：利用哺乳动物磷酸特异性 MAPK 抗体与酵母中磷酸化 MAPK 的交叉反应性，研究发现 LI0758 表达可轻微激活酵母中信息素反应途径的 FUS3 和高渗透压途径的 HOG1 磷酸化，但不激活细胞壁完整性途径的 SLT2 磷酸化。同时，LI0758 可选择性抑制信息素处理后 FUS3 的磷酸化。
- LI0758 激活 HEK293T 细胞中的 MAPK 和 NF-κB 信号通路：在 HEK293T 细胞中转染 EGFP-LI0758 重组质粒，通过蛋白质免疫印迹分析发现，LI0758 的表达可显著增加 ERK1/2、p38 和 JNK1/2 的磷酸化水平，同时还能使 NF-κB 转录因子 p65 的核丰度略有增加，表明 LI0758 可激活哺乳动物细胞中的 MAPK 和 NF-κB 信号通路。
- LI0758 的特征分析：通过生物信息学分析，发现 LI0758 含有与 Rce1 类似的结构域，可能是 Rce1 的同源物。预测其无信号肽，有 6 - 7 个跨膜片段，亚细胞定位在细菌质膜和真核细胞内质网（ER）。荧光显微镜观察结果也证实了 LI0758 在哺乳动物细胞中定位于 ER。
- LI0758 的体内活性和功能：在酵母定量交配实验中，LI0758 不能像 ScRce1 一样挽救双突变体的交配缺陷，但能恢复 rce1Δ 突变菌株中 Ras2 的质膜定位，表明其在体内虽不具备与 Rce1 完全相同的活性，但在调节 Ras2 定位上具有相似功能。
研究结论和讨论部分指出，LI0758 作为劳森菌属细胞内菌的 T3SS 效应蛋白，可抑制酵母生长，激活哺乳动物细胞中的 MAPK 和 NF-κB 信号通路。它是 Rce1 的同源物，在 ER 上有相似的定位模式，能调节酵母中 Ras2 的定位。这些发现为揭示细菌 - 宿主相互作用机制提供了新的视角，有助于开发针对增生性肠炎的新型治疗方法。然而，研究也存在一些不足，例如 LI0758 在不同遗传背景酵母菌株中生长抑制差异的原因还需进一步探索，其激活哺乳动物细胞 MAPK 通路的具体机制，以及除 RAS 外还可能靶向哪些 CAAX 蛋白等问题，都为后续研究指明了方向。总的来说，这项研究为深入了解劳森菌属细胞内菌的致病机制奠定了重要基础，对保障养猪业的健康发展具有重要意义。
