GABARAPL2 在IFN-γ誘導的HeLa 細胞抑制弓形蟲生長中發(fā)揮重要功能

弓形蟲病是由剛地弓形蟲引起的人畜共患病，呈全球性流行。弓形蟲感染可導致健康動物的機會性或潛伏性感染，免疫缺陷者如艾滋病、器官移植、惡性腫瘤等常顯示顯著的全身癥狀。弓形蟲是細胞內(nèi)寄生蟲，能夠感染所有有核細胞。弓形蟲感染細胞后，在細胞內(nèi)形成納蟲空泡（PV），保護其不被宿主固有免疫機制發(fā)現(xiàn)，并在PV 內(nèi)增殖。

干擾素-γ（IFN-γ）是小鼠和人細胞抑制弓形蟲感染的主要天然免疫介質(zhì)。小鼠和人類細胞中抑制弓形蟲生長的機制存在差異。在IFN-γ刺激的小鼠細胞中，IRGs 和GBPs 被募集到PV 膜（PVM）上，LC3同源物通過自噬相關蛋白ATG3、ATG7 和ATG12、ATG5 和ATG16L1 的復合物與PVM 結合。弓形蟲PVM 破裂后，導致寄生蟲死亡，并進一步促進機體發(fā)生炎癥和誘導凋亡。泛素和p62 也被招募至PVM并有助于抑制弓形蟲的生長。雖然小鼠和人類細胞中的弓形蟲PVs 均由泛素、自噬受體、ATG8 等修飾，但是人類細胞中缺乏IRG 蛋白，而IRG 蛋白對抑制小鼠弓形蟲生長至關重要。另外，人類細胞的GBP 蛋白也不是通過使PVM 破裂來抑制弓形蟲生長的，而是通過誘導細胞凋亡來發(fā)揮功能。不同的人類細胞抑制弓形蟲生長的機制也存在差異。在HUVEC 細胞中，LAMP1 陽性的溶酶體酸化弓形蟲PVs 后抑制了其內(nèi)弓形蟲的生長。而在HeLa 中，弓形蟲PVs 不與溶酶體融合，而是通過自噬蛋白將LC3 及其同源蛋白募集至PVs。研究表明LC3 的同源蛋白GABARAPL2（而不是LC3a 或LC3b）與IFN-γ誘導的小鼠細胞LAP 及弓形蟲感染相關，在此過程中，GABARAPL2 通過與Arf1 相互作用而招募GBPs的途徑發(fā)揮抑制弓形蟲生長的功能。

近期，《Infection and Immunity》發(fā)表了GABARAPL2 在IFN-γ誘導的HeLa 細胞抑制弓形蟲生長的過程中發(fā)揮著重要功能的研究。通過檢測IFN-γ誘導的HeLa 細胞和GABARAPL2KO 細胞中弓形蟲的生長情況發(fā)現(xiàn)GABARAPL2 在抑制弓形蟲生長中起著至關重要的作用。而GABARAPL2 是通過泛素、自噬受體以及ATG5-ATG12-ATG16L1 復合物募集至弓形蟲PVM 附近的。并且，ATG5 和多種自噬受體的缺失均能夠減弱IFN-γ對弓形蟲生長的抑制作用。在我們的研究結果中，自噬受體和GABARAPL2 僅包繞了弓形蟲PV 的一部分，這可能表明它們是與PV 外非封閉膜結構結合。先前報道的HeLa 細胞中LC3 陽性空泡不能夠與LAMP1 陽性的溶酶體融合的結果表明，這些結構是非經(jīng)典自噬結構。我們還發(fā)現(xiàn)，IFN-γ刺激后PVM 處FIP200 的積累顯著增加，ATG16L1-ATG5-ATG12 復合物也是GABARAPL2 定位于弓形蟲PVs 的必要條件。因此，自噬機制的起始復合體和延伸復合體都參與了弓形蟲PVs 周圍多層膜的形成。然而，我們的數(shù)據(jù)并不表明由自噬機制形成的隔離膜與PVs 周圍的多層膜之間存在明顯聯(lián)系，這還需要進一步研究。