由新孢子虫（Neospora caninum）感染引起的单核细胞线粒体损伤和IL-1β的产生是通过密集颗粒蛋白7（dense granule protein 7）及prohibitins介导的

《Frontiers in Immunology》：Mitochondrial damage and IL-1β production in monocytes caused by Neospora caninum infection are mediated by dense granule protein 7 and prohibitins

The study investigates the role of Neospora caninum dense granule protein 7 (NcGRA7) in activating the NLRP3 inflammasome and NF-κB pathways via interactions with host prohibitins (PHB1/PHB2). NcGRA7 KO parasites showed reduced IL-1β/TNF-α production and mitochondrial damage in THP-1 cells. Inhibitors of NLRP3 (MCC950) or caspase-1 (VX765) suppressed IL-1β in Nc1-infected cells but not in NcGRA7KO-infected cells. LC-MS/MS identified NcGRA7 binding to PHB1/PHB2, with immunoelectron microscopy showing NcGRA7 localized to mitochondrial inner membrane and matrix. PHB1 siRNA or inhibitor rocaglamide A reduced IL-1β but not TNF-α. These results suggest NcGRA7-宿主prohibitins复合体通过非直接NF-κB途径激活NLRP3炎症小体，促进IL-1β分泌。

　　本研究聚焦于一种名为*Neospora caninum*（犬新孢子虫）的寄生虫，其感染在宿主细胞中引发的免疫反应及其对疾病进展的影响。*N. caninum*是一种专性细胞内寄生虫，属于阿米巴虫门，其生命周期中，中间宿主包括多种家畜和野生动物，而最终宿主则为犬科动物。这种寄生虫引起的感染——新孢子虫病，会导致流产、死胎以及出生体弱的幼崽，给全球畜牧业，尤其是奶牛和肉牛产业带来严重的经济损失。目前，针对新孢子虫病尚无有效的治疗药物或疫苗，因此，深入研究其与宿主之间的相互作用机制，特别是寄生虫如何调控宿主的免疫反应，对于开发新的防治策略具有重要意义。

在宿主免疫反应中，先天免疫系统是抵御*Neospora caninum*感染的第一道防线。先天免疫系统能够迅速识别病原体，并通过释放促炎细胞因子如干扰素-γ（IFN-γ）和白细胞介素-12（IL-12）来启动适应性免疫应答，进而控制寄生虫的复制或建立慢性感染。先天免疫系统中的模式识别受体（PRRs）能够通过识别病原体相关分子模式（PAMPs）和损伤相关分子模式（DAMPs）来启动免疫反应。例如，Toll样受体（TLRs）如TLR2和TLR3在*Neospora caninum*感染的早期识别中起重要作用，而Nod样受体（NLRs）则在识别细胞内寄生虫时发挥关键作用。

NLRP3炎性小体是NLR家族的一个重要成员，它在多种病原体感染中被激活，包括细菌、真菌、病毒和寄生虫。NLRP3炎性小体的激活通常需要两个信号：第一个信号是NF-κB的激活，导致促炎细胞因子如IL-1β和IL-18的表达上调；第二个信号则由PAMPs或DAMPs触发，促使炎性小体组装并激活caspase-1，从而裂解前体细胞因子，释放其成熟形式。此外，激活的caspase-1还能通过切割Gasdermin D（GSDMD）来诱导一种称为焦亡的炎症性细胞死亡形式，这种细胞死亡方式破坏细胞膜的完整性，释放细胞内容物，进而引发炎症反应。

尽管已有研究表明NLRP3炎性小体在宿主对*Neospora caninum*感染的免疫应答中起重要作用，但目前尚不清楚具体是哪些寄生虫分子参与了这一过程。本研究首次发现，*N. caninum*的致密颗粒蛋白7（NcGRA7）通过与宿主细胞中的磷酸化蛋白PHB1和PHB2形成复合物，影响NLRP3炎性小体的激活，进而调控IL-1β和TNF-α的产生。这种发现为理解宿主与寄生虫之间的相互作用提供了新的视角。

为了探讨NcGRA7对宿主细胞的影响，研究团队采用人单核细胞系THP-1进行实验。通过比较NcGRA7缺失突变株（NcGRA7KO）与亲本株（Nc1）感染THP-1细胞后IL-1β和TNF-α的释放情况，研究人员发现NcGRA7缺失导致这两种细胞因子的释放显著减少。这表明NcGRA7可能在炎性小体激活过程中起到关键作用。进一步实验中，通过转染包含NLRP3、ASC、前caspase-1和前IL-1β的质粒来重建炎性小体，并发现额外转染NcGRA7 cDNA能够显著增强IL-1β的产生，这进一步支持了NcGRA7在炎性小体激活中的作用。

此外，研究人员还通过使用NLRP3抑制剂、CASP1抑制剂和NF-κB抑制剂来探究NcGRA7对这些信号通路的具体影响。结果显示，这些抑制剂能够显著降低Nc1感染引起的IL-1β和TNF-α的产生，但对NcGRA7KO感染的细胞没有明显抑制效果。这表明NcGRA7可能并不直接参与NF-κB的激活，而是通过某种后转录调控机制促进IL-1β和TNF-α的释放，从而影响NLRP3的表达。

为了进一步验证NcGRA7是否影响宿主细胞的线粒体功能，研究团队使用了线粒体膜电位检测和细胞凋亡分析。结果显示，Nc1感染导致线粒体膜电位下降，而NcGRA7缺失则显著缓解了这一现象，表明NcGRA7可能通过干扰线粒体功能来促进炎症反应。同时，NcGRA7缺失还减少了细胞凋亡的发生，进一步说明NcGRA7在寄生虫感染过程中对宿主细胞的调控作用。

通过液相色谱-质谱联用（LC-MS/MS）分析NcGRA7免疫沉淀物，研究人员识别出与NcGRA7结合的宿主细胞蛋白，其中一些蛋白定位于线粒体。例如，PHB1和PHB2是线粒体膜上的高度保守蛋白，它们形成环状复合物，参与线粒体功能的维持。研究还发现，NcGRA7能够与PHB1和PHB2形成复合物，并且在感染过程中，NcGRA7可能通过与这些蛋白相互作用来调控炎性小体的激活。进一步的免疫荧光分析和免疫电子显微镜观察显示，NcGRA7不仅存在于寄生虫的致密颗粒中，还能够进入宿主细胞的线粒体基质，这可能为其调控宿主免疫反应提供了分子基础。

为了验证PHB1在NcGRA7调控炎性小体激活中的作用，研究团队使用了PHB1的siRNA进行敲低实验。结果显示，PHB1的减少显著抑制了IL-1β的产生，但对TNF-α的释放没有明显影响。这表明NcGRA7与PHB1的相互作用可能特异性地影响NLRP3炎性小体的激活，而对其他炎症通路如NF-κB的调控可能不显著。

综上所述，本研究揭示了NcGRA7在*Neospora caninum*感染过程中对宿主免疫反应的调控作用。NcGRA7通过与宿主线粒体中的PHB1和PHB2形成复合物，影响NLRP3炎性小体的激活，进而促进IL-1β的释放。这一发现不仅有助于理解宿主对寄生虫感染的防御机制，也为开发针对新孢子虫病的新疗法和疫苗提供了理论依据。未来的研究可以进一步探索NcGRA7与宿主线粒体之间的具体分子机制，以及这种相互作用如何影响宿主的免疫应答和寄生虫的存活。此外，研究NcGRA7在其他宿主细胞类型中的作用，如巨噬细胞和中性粒细胞，也将有助于全面了解其在宿主免疫防御中的角色。