树突状细胞通过激活焦亡和效应触发凋亡双重机制限制嗜肺军团菌感染

这篇研究揭示了树突状细胞(DCs)通过双重死亡通路限制嗜肺军团菌(L. pneumophila)感染的新机制。研究发现DCs通过模式识别受体(PRRs)激活caspase-11/NLRP3炎症小体依赖的焦亡(pyroptosis)，同时通过感知细菌IV型分泌系统(T4SS)效应蛋白对宿主翻译的抑制，触发Mcl-1/cFLIP依赖的凋亡(apoptosis)。这种细胞死亡异质性为理解先天免疫细胞对抗胞内病原体提供了新视角。

　　

树突状细胞激活焦亡和效应触发凋亡限制嗜肺军团菌感染

免疫细胞对抗病原体的差异化策略
先天免疫系统通过模式识别受体(PRRs)感知病原体相关分子模式(PAMPs)，并通过守卫蛋白(guard proteins)监测病原体对宿主过程的破坏。嗜肺军团菌(L. pneumophila)作为研究模型，其IV型分泌系统(T4SS)可递送300多种效应蛋白，但不同免疫细胞对其响应的差异机制尚不清楚。

DCs与巨噬细胞的死亡差异
研究发现巨噬细胞是嗜肺军团菌的主要复制场所，而DCs则通过快速死亡限制细菌复制。使用缺失鞭毛蛋白的ΔflaA菌株(避免NAIP5/NLRC4炎症小体激活)发现，DCs在感染2-4小时内即出现显著细胞死亡，远快于巨噬细胞。免疫印迹显示DCs中caspase-3/7/8和BID的切割依赖于功能性T4SS，表明其同时激活外源性和内源性凋亡通路。

翻译抑制触发凋亡的分子机制
通过表面传感翻译(SUnSET)实验证实，T4SS效应蛋白(如Lgt1-3、SidI等)可导致DCs蛋白合成减少95%。缺失7种翻译抑制效应因子的T4SS⁺Δ7菌株感染时，凋亡标志物显著减少。DCs基础表达的抗凋亡蛋白Mcl-1、Bcl-XL和cFLIP水平低于巨噬细胞，感染后Mcl-1在4小时显著降低，cFLIP上调受阻，导致caspase级联激活。

焦亡通路的早期激活
感染初期(1小时内)即检测到gasdermin D(GSDMD)切割形成的活性p32片段。基因敲除实验显示，早期细胞死亡主要依赖caspase-11，IL-1释放需要caspase-1/11共同作用。Gsdmd^-/-DCs焦亡显著减少，但Gsdme缺失未产生叠加效应。TNF通过非表达调控机制促进DCs快速焦亡。

NLRP3炎症小体的关键作用
感染后期(4小时)，caspase-1切割依赖NLRP3，IL-1β释放几乎完全依赖该通路。但NLRP3或caspase-1缺失不影响DCs死亡，表明其专职于细胞因子释放而非细胞死亡执行。

单细胞水平的死亡异质性
ASC-citrine报告系统显示，感染DCs中形成ASC斑点的细胞与cleaved caspase-3阳性细胞互斥，说明单个细胞仅激活一种死亡通路。早期(2小时)部分DCs发生焦亡，后期(4小时)另一部分转向凋亡。细菌复制实验证实，双重死亡机制协同作用可最大程度限制嗜肺军团菌增殖。

守卫蛋白模型的提出
研究提出Mcl-1和cFLIP作为宿主翻译的守卫蛋白，当细菌效应蛋白破坏翻译时，这些短寿命蛋白的耗竭触发凋亡。DCs与巨噬细胞在抗凋亡蛋白表达谱上的差异，解释了其对翻译抑制的不同敏感性。这种细胞类型特异性防御策略，为理解先天免疫系统对抗胞内病原体提供了新范式。

临床与进化意义
DCs快速死亡可能阻止病原体"特洛伊木马"式传播，这种特性也见于沙门氏菌、结核分枝杆菌等病原体感染。研究为开发针对胞内菌的免疫干预策略提供了新靶点，同时揭示了免疫细胞死亡通路进化的可能驱动力。