近日，动物科学技术学院武振龙教授在Autophagy期刊发表研究论文《通过协同磷酸化TBK1介导的线粒体自噬与异源自噬可抑制胞内沙门氏菌增殖》（Restricting intracellular Salmonella proliferation by coordinating p-TBK1 mediated mitophagy and xenophagy）。该研究通过体外和体内实验系统发现，鼠伤寒沙门氏菌通过抑制线粒体自噬和异源自噬（xenophagy）来逃逸宿主先天免疫，从而促进其胞内复制。

伤寒沙门氏菌是一种食源性病原微生物，可通过III型分泌系统（T3SS1）侵入宿主细胞，造成人和多种动物，如猪、禽类的感染。伤寒沙门氏菌污染的动物性产品（肉、蛋、奶）等严重影响食品安全和人类健康。人和动物的免疫系统能够对病原微生物进行免疫防御和清除，维持内环境稳定。在与宿主细胞互作过程中，沙门氏菌已进化出多种机制，逃避宿主细胞的免疫防御与清除并在细胞内增殖。然而长期以来线粒体自噬在伤寒沙门氏菌免疫逃逸中的作用及其对宿主细胞生理功能的影响并不明确。

武振龙团队发现鼠伤寒沙门氏菌感染引起巨噬细胞的线粒体损伤的同时，显著抑制了免疫细胞的线粒体自噬。团队鉴定出一种新型线粒体自噬/异源自噬调节剂非瑟酮（fisetin），通过体内外试验与多组学研究其对抑制沙门氏菌感染的有效性进行了验证。

非瑟酮缓解鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠的肝脏代谢物水平

为探索线粒体自噬在鼠伤寒沙门氏菌感染中的作用，团队进一步通过线粒体自噬抑制剂和siRNA技术抑制RAW264.7巨噬细胞和骨髓来源巨噬细胞线粒体自噬，发现非瑟酮激活线粒体自噬抑制胞内鼠伤寒沙门氏菌存活的效应被Mdivi-1和Pink1 siRNA处理所消除。共聚焦显微镜分析显示，非瑟酮诱导的线粒体自噬可促进异源自噬，并促进了线粒体自噬和异源自噬受体NDP52和P62的募集。

非瑟酮诱导线粒体自噬抑制鼠伤寒沙门氏菌胞内复制

进一步的研究发现，非瑟酮诱导的线粒体自噬需要TBK1蛋白（一种调控选择性自噬受体的信号分子）磷酸化并向线粒体募集，该蛋白同时参与线粒体自噬和异源自噬过程。为了进一步探究TBK1激活的分子机制，作者通过蛋白质免疫共沉淀试验发现，TBK1的激活主要是通过核小体装配蛋白1样1（NAP1L1）与磷酸化TBK1结合。在鼠伤寒沙门氏菌感染小鼠模型中，非瑟酮能缓解组织损伤并减少细菌载量，这些效应均可被Mdivi-1或Pink1 siRNA处理所逆转。

非瑟酮通过线粒体自噬缓解小鼠鼠伤寒沙门氏菌感染

中国农业大学动物科技学院李俊博士（现武汉轻工大学）为第一作者，博士生杨阳、葛瑶、张新宇和刘浩桢参与了此项工作。该研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划项目（2022YFF1100102、2022YFC2105005)的资助。