G. parasuis外膜囊泡通过核酸递送激活内体cGAS-STING-IRF3通路：宿主防御机制优化的生物学视角

本研究针对Glaesserlla parasuis（G. parasuis）感染机制这一畜牧业重大难题，揭示了其外膜囊泡（OMVs）通过递送细菌DNA激活宿主cGAS-STING-IRF3通路诱导I型干扰素（IFN）产生的分子机制。研究人员发现OMVs主要通过动力蛋白依赖性内吞进入肺泡巨噬细胞（PAMs），携带的DNA触发cGAS感知并促进IRF3磷酸化，最终抑制细菌黏附与侵袭。该研究为革兰阴性病原体利用囊泡运输调控宿主免疫提供了跨物种理论框架，发表于《Veterinary Research》。

　　

在养猪业中，Glaesserlla parasuis（G. parasuis）引发的格拉瑟病被称为"细菌病头号杀手"，其发病率可达80%，致死率超过50%。这种革兰阴性菌常潜伏于健康猪只呼吸道，一旦宿主免疫力下降便引发多发性浆膜炎和脑膜炎。尽管已知其外膜囊泡（OMVs）是纳米级毒力因子载体，但关于这些囊泡如何介导免疫逃逸与宿主防御的博弈，科学界仍知之甚少。更令人困惑的是，作为胞外菌的G. parasuis竟能诱导I型干扰素（IFN）产生——这种通常抗病毒的分子在细菌感染中扮演着"双面角色"，既能增强防御又可能助长病原体传播。

广东省农业科学院动物卫生研究所的研究团队在《Veterinary Research》发表的研究，首次揭开了G. parasuis OMVs通过"特洛伊木马"策略激活宿主天然免疫的奥秘。研究人员采用密度梯度离心纯化OMVs，通过DiOC18(3)荧光标记示踪其内吞途径，结合DNase消化实验验证核酸组分功能。利用小干扰RNA（siRNA）敲低STING基因，结合Western blot检测IRF3/TBK1磷酸化，并通过细菌黏附侵袭实验评估IFN-β的防护效果。

OMVs诱导IFN产生的时空特征
研究发现G. parasuis及其OMVs均能剂量依赖性地激活巨噬细胞（3D4/21、RAW264.7和原代PAMs）中IFN-β mRNA转录（图1）。ELISA检测显示，25μg/mL OMVs刺激24小时可使IFN-β分泌量提升3倍，与活菌感染效果相当。

囊泡核酸组分的决定性作用
转录组分析揭示OMVs使cGAS（环鸟苷酸-腺苷酸合成酶）表达上调1.13倍（图3A）。紫外分光检测显示每微克OMVs携带135.2ng细菌DNA，其中91%包裹于囊泡腔内（图3D）。DNase彻底消化核酸后，OMVs诱导IFN-β的能力下降70%，证实DNA是关键激活因子（图3G-I）。

动力蛋白主导的内吞机制
DiO标记显示OMVs内吞呈时间依赖性，24小时达峰（图4A）。抑制剂实验表明，动力蛋白抑制剂dynasore可阻断80%内吞，而网格蛋白抑制剂氯丙嗪仅抑制40%，证实内吞主要依赖动力蛋白（图4B）。

cGAS-STING-IRF3通路的级联激活
报告基因实验显示OMVs使cGAS/STING驱动的IFN-β启动子活性增强5倍（图5A）。共聚焦显微镜观察到STING从内质网向核周聚集（图5B），Western blot检测到IRF3-S396位点磷酸化（图5C）。STING敲除使IFN-β产量降低85%，并消除TBK1-S172磷酸化（图6），确证该通路的核心地位。

IFN-β的抗菌屏障作用
预处理100ng/mL IFN-β可使G. parasuis对PAMs的黏附率和侵袭率分别降低64%和57%（图7），首次揭示I型干扰素在G. parasuis感染中的保护性角色。

该研究构建了"OMVs-核酸递送-cGAS感知-IFN防御"的完整分子链条（图8），不仅为G. parasuis疫苗设计提供新靶点，更革新了革兰阴性菌囊泡生物学理论。特别值得注意的是，作为呼吸道常驻菌的G. parasuis可能通过OMVs自限其过度增殖，这种精妙的免疫平衡机制为理解宿主-共生菌互作开辟了新视角。