包括在COVID-19大流行的巨大辐射中，科学家们正在密切关注微生物感染以及生命形式如何抵御病原体的攻击。

加州大学圣地亚哥分校科学家领导的研究对生物体如何感知感染发生的复杂动力学有了新的认识。

加州大学圣地亚哥分校助理项目科学家艾米莉·特罗梅尔教授实验室（生物科学部）的埃伦·特克尔领导了一项研究，重点是当病原体攻击时，不属于传统免疫系统的细胞如何对感染做出反应。科学家们对所谓的“专业”免疫细胞进行了广泛的研究，这些细胞是防御专家。关于“非专业”细胞如何应对这种威胁，人们知之甚少。

特克尔、特罗梅尔和他们在宾夕法尼亚州立大学的同事们把研究重点放在秀丽隐杆线虫上，这种动物缺乏专门的免疫细胞，为了帮助破译这种动态的细节。

正如《公共科学图书馆·病原体》杂志所描述的那样，研究人员进行了一些实验，包括受到病毒和微孢子虫攻击的线虫。研究结果表明，即使线虫不能直接感觉到病原体的入侵，它们也能感觉到自身代谢的变化，从而释放保护性防御。

在他们的研究中，研究人员研究了当病原体（如病毒和微孢子虫）从线虫体内窃取关键化合物时，宿主可能会做出怎样的反应。像这样的病原体需要从宿主身上窃取这些成分才能生存。这项研究的结果集中在与嘌呤核苷酸化合物分解有关的生物途径上。这种嘌呤代谢途径是细胞感知变化的能力的关键，是诱导免疫反应的一种方式。“我们假设宿主有办法在一个活跃的过程中监视其细胞内部的情况，我们的结果表明，宿主已经发展出了感知嘌呤代谢物被盗的方法。似乎当这些关键的细胞构建块被病原体窃取时，宿主会感觉到这种窃取，从而对病原体产生免疫反应。”

这项研究可能揭示了为什么嘌呤相关化合物突变被发现是许多人类疾病的基础，包括腺苷脱氨酶缺乏症，它会损害免疫系统，还有Lesch-Nyhan综合征，包括神经和行为异常。虽然这些突变会导致人类的各种疾病，但它们可能会在人群中持续存在，以提供一些预防感染的保护，例如在病毒性大流行期间。

“特别是在COVID-19大流行的情况下，我们必须继续在许多不同的系统中研究这些免疫问题，以建立新的工具，从而学习如何预防和治疗感染。”

这项研究得到了国家卫生研究院（R01 AG052622和GM114139）的支持。这项研究包括加州大学圣地亚哥分校IGM基因组学中心利用Illumina NovaSeq 6000生成的数据。一些菌株由CGC提供。特克尔是圣地亚哥机构研究和学术职业发展奖的研究员，这是一个由国家卫生研究院/国家普通医学科学研究所赞助的项目

Journal Reference:

Eillen Tecle, Crystal B. Chhan, Latisha Franklin, Ryan S. Underwood, Wendy Hanna-Rose, Emily R. Troemel. The purine nucleoside phosphorylase pnp-1 regulates epithelial cell resistance to infection in C. elegans. pLOS pathogens, 2021; 17 (4): e1009350 DOI: 10.1371/journal.ppat.1009350