潘多加教授Cell发表重要免疫发现

　　

生物通报道  在动物胚胎发育过程中，一种叫做Hippo的化学连锁反应指导了器官生长至合适的大小，不让其变得更大。现在，约翰霍普金斯大小的研究人员采用实验室果蝇开展研究，证实这一信号通路也在激活昆虫免疫系统对抗某些细菌感染中发挥了作用。这一重要的研究发现发布在1月28日的《细胞》（Cell）杂志上。

领导这一研究的是世界著名生物学家，约翰霍普金斯大学医学院终身教授，美国霍华德休斯医学研究院研究员潘多加（Duojia Pan）博士。他的科学研究阐明了Hippo信号通路在器官生长及癌变中的机制和功能，是Hippo信号通路的主要开创者和奠基者。2013年潘教授荣获了保罗•马科斯癌症研究奖(Paul Marks Prize for Cancer Research)。

Promega推出新型ViaFect™转染试剂，实现干细胞的高效转染,欢迎索取相关资料

潘多加教授的研究团队是在2003年发现了Hippo信号通路，自那以后一直在为这一信号通路添砖加瓦，来解释有关正常生长受控的谜题。Hippo在果蝇和包括人类在内其他动物中发挥相似的作用。通过更好地了解它们，研究可以阐明诸如癌症等劫持这些发育工具的一些疾病。

2012年，潘多加教授在果蝇中发现一种叫做Yorkie的蛋白质直接控制着果蝇器官的大小，并且当发生过量表达时会导致细胞生长速度增加、细胞死亡减少——癌症的重要特征。研究论文发布在Cell杂志上（延伸阅读：Cell：一种与癌症和器官生长有关的新蛋白 ）。

2013年，他的研究团队针对一直备受关注的抑癌基因Merlin/NF2的作用，揭示了Merlin与Hippo信号途径之间的重要关联，从而解析了Merlin的一个重要的分子功能。相关成果再度登上Cell杂志（延伸阅读：潘多加教授《Cell》破解抑癌基因之谜 ）。

此外，2015年6月，潘教授又连接在《Gene&Development》杂志上发布了三项Hippo信号通路研究成果（延伸阅读：潘多加教授权威期刊连发多项重要成果 ）。

潘多加教授说：“新研究表明，像在发育中起重要作用的其他一些信号通路一样，Hippo在动物生命后期也有一项工作要完成。”

一些研究鉴别出其他的发育信号通路在动物一旦长大后要承担双重工作，受此启发潘多加教授和他的研究团队在果蝇中寻找了Hippo的“第二顶帽子”。

潘多加教授说：“果蝇的发育要持续12天，之后以成虫形式再生存2个月。然而，相对于发育对于成虫的生理学则知之甚少。”

在新研究中，研究小组对果蝇进行了遗传改造，使得在进入成年期后它们的Hippo信号通路丧失功能。在一系列旨在确定生物学效应的测试中，研究人员发现果蝇对于革兰氏阳性菌异常敏感——这类细菌可引起葡萄球菌和链球菌感染、各种肺炎和炭疽热。但这些果蝇没有显示出对其他类型的细菌过度敏感。

经过进一步的调查，他们发现革兰氏阳性菌会首先激活一种常见的免疫相关蛋白Toll，转而激活了Hippo信号。潘多加说：“我们现在知道当一种感染激活细胞表面的Toll蛋白时，细胞会做出响应开启Toll和Hippo信号通路。”Hippo通过控制Cactus蛋白生成，从而调整一些抗菌分子的水平，激活了随后的免疫反应。

潘多加说，器官生长与免疫紧密关联是有意义的，因为这种联系使得发育中的生物体会在遭遇感染威胁时“暂停”生长，为免疫战斗保存能量。

这一研究小组计划在未来的实验中验证这一观点，看看Hippo是否在哺乳动物免疫中发挥了相似的作用。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Toll Receptor-Mediated Hippo Signaling Controls Innate Immunity in Drosophila

The Hippo signaling pathway functions through Yorkie to control tissue growth and homeostasis. How this pathway regulates non-developmental processes remains largely unexplored. Here, we report an essential role for Hippo signaling in innate immunity whereby Yorkie directly regulates the transcription of the Drosophila IκB homolog, Cactus, in Toll receptor-mediated antimicrobial response. Loss of Hippo pathway tumor suppressors or activation of Yorkie in fat bodies, the Drosophila immune organ, leads to elevated cactus mRNA levels, decreased expression of antimicrobial peptides, and vulnerability to infection by Gram-positive bacteria. Furthermore, Gram-positive bacteria acutely activate Hippo-Yorkie signaling in fat bodies via the Toll-Myd88-Pelle cascade through Pelle-mediated phosphorylation and degradation of the Cka subunit of the Hippo-inhibitory STRIPAK PP2A complex. Our studies elucidate a Toll-mediated Hippo signaling pathway in antimicrobial response, highlight the importance of regulating IκB/Cactus transcription in innate immunity, and identify Gram-positive bacteria as extracellular stimuli of Hippo signaling under physiological settings.