《PLOS Genetics》：kri-1/KRIT1 promotes innate immune and lipid homeostasis in the C. elegans intestine
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动物必须根据环境条件的变化差异性地分配必需代谢资源，以确保生殖成功。例如，成年秀丽隐杆线虫（C. elegans）在感染过程中协调先天免疫防御，并将脂肪储备分配给生殖腺，这两者均为进化适应度所必需。然而，在此背景下整合资源分配与宿主防御的遗传机制尚未完全阐明。
动物必须根据环境条件的变化差异性地分配必需代谢资源，以确保生殖成功。例如，成年秀丽隐杆线虫（C. elegans）在感染过程中协调先天免疫防御，并将脂肪储备分配给生殖腺，这两者均为进化适应度所必需。然而，在此背景下整合资源分配与宿主防御的遗传机制尚未完全阐明。通过针对先天免疫基因转录新型调控因子的正向遗传筛选，研究人员鉴定了kri-1，即人类Krev相互作用捕获蛋白1（KRIT1）的线虫同源基因。人类KRIT1突变是脑海绵状血管畸形（cerebral cavernous malformations）的基础，该疾病以血管完整性缺陷为特征。类似地，C. elegans kri-1/KRIT1为肠道上皮细胞屏障的完整性所必需。研究人员还发现，kri-1/KRIT1是宿主对细菌感染耐受、繁殖力及正常发育所必需的。在此背景下，kri-1/KRIT1抑制细胞保护性转录因子SKN-1/NRF2的活性，以控制免疫基因转录及衰老过程中可能发生的肠道脂质动员，这一过程对健康生殖至关重要；但kri-1/KRIT1独立于SKN-1/NRF2促进上皮完整性和病原体耐受。这些数据揭示了这一强保守调控因子在生殖保真度和进化成功所必需的多种基本生理过程中的广泛作用。
进化适应度衡量生物个体能否存活至生殖年龄并成功产生后代。动物必须根据环境变化分配必需代谢资源，在防御感染与支持生殖之间取得平衡。秀丽隐杆线虫（C. elegans）以细菌为食，肠道上皮细胞演化出抵御摄入病原体的机制；每条成虫可产250–300个后代，其生存策略依赖于先天免疫、应激反应与脂质动员的协同。SKN-1/NRF2是调控细胞保护基因和脂质向生殖腺转移的关键转录因子，但整合资源分配与宿主防御的遗传机制尚不清楚。为了发现p38 PMK-1之外的免疫调控通路，研究人员以感染时强烈诱导的效应基因irg-6启动子驱动gfp的报告子（irg-6p::gfp）进行正向遗传筛选（forward genetic screen），最终鉴定出人类KRIT1的同源基因kri-1。该研究揭示了kri-1/KRIT1在免疫、脂质代谢和肠道屏障中的多重作用，说明一个强保守调控因子可以协调多种保证生殖适应度的生理过程。
研究人员使用irg-6p::gfp转录报告基因株系AU308进行EMS正向遗传筛选，约29,000个突变单倍体基因组中鉴定出kri-1突变；结合全基因组测序、CRISPR-Cas9构建kri-1(ums95)及转基因回补株系验证因果性。利用组织特异性RNAi（MGH167株系，仅在肠道中允许RNAi）、qRT-PCR、基因集富集分析（GSEA）、P. aeruginosa PA14慢杀/快杀感染模型、Smurf染料肠道屏障通透性检测、ACT-5::GFP成像、SKN-1::GFP核转位观察、Oil Red O脂质染色、繁殖力和发育时程分析等，评估kri-1功能及与skn-1的遗传关系。
1. 正向遗传筛选鉴定kri-1/KRIT1为先天免疫基因转录的抑制因子。通过对约29,000个突变单倍体基因组的筛选，获得15个irg-6p::gfp组成型激活突变株，其中6个携带kri-1功能缺失突变。利用已有kri-1(ok1251)等位基因、CRISPR-Cas9产生的kri-1(ums95)及两个转基因回补株系，证明kri-1缺失导致irg-6、irg-5、dod-24组成型高表达，说明kri-1抑制先天免疫效应基因转录。
2. kri-1突变体的先天免疫失调损害宿主对感染的耐受。GSEA显示kri-1(ok1251)中上调基因富集于P. aeruginosa感染诱导基因。kri-1突变体及肠道特异性RNAi均缩短P. aeruginosa感染下的生存时间，但肠道内菌落形成单位（colony-forming units，CFU）与野生型相当，且正常寿命不受影响，表明kri-1通过促进宿主耐受而非杀菌能力来维持抗感染生存。
3. kri-1/KRIT1支持肠道屏障完整性。Smurf染料渗漏实验显示kri-1突变体体腔中蓝色染料积累增加，转基因回补可恢复；ACT-5::GFP成像显示kri-1(RNAi)破坏肠道肌动蛋白顶端终网结构，提示kri-1对肠上皮屏障至关重要。
4. KRI-1/KRIT1抑制细胞保护性转录因子SKN-1/NRF2的激活。GSEA比较显示kri-1(ok1251)上调基因与skn-1(lax188)功能获得突变激活基因显著重叠；skn-1(RNAi)可抑制kri-1突变体中irg-6p::gfp和dod-24的过度表达，而对irg-5无影响；SKN-1::GFP在kri-1(RNAi)动物肠细胞核中积累增加。说明KRI-1通过限制SKN-1核转位来抑制其转录活性。
5. KRI-1/KRIT1促进体细胞脂质从肠上皮向生殖腺的再分布以保障生殖和进化适应度。kri-1(ok1251)在Day 2成虫表现出与skn-1(lax188)类似的年龄依赖性体脂耗竭（Asdf）表型，回补kri-1可恢复，肠道特异性RNAi也诱导Asdf；skn-1(RNAi)抑制kri-1突变体的Asdf。kri-1突变体发育延迟且繁殖力下降，回补后恢复。这些结果支持KRI-1与SKN-1协同调控脂质向生殖腺的动员。
讨论部分指出，人类KRIT1突变导致脑海绵状血管畸形，KRIT1维持内皮紧密连接并影响NRF2核定位；C. elegans kri-1突变破坏ACT-5肌动蛋白组织和肠屏障，与哺乳动物内皮细胞表型相似，表明该调控机制在动物进化中强保守。KRI-1抑制SKN-1的具体机制尚不清楚，可能与胞质结合或上皮损伤激活细胞保护反应有关。研究结论可翻译为：研究人员鉴定了一个在动物生命树中强保守的单一调控因子，并证明它是必需宿主反应的关键协调者，这些反应对于动物的生殖保真度和进化成功不可或缺。
