《International Immunopharmacology》：Mycobacterium tuberculosis rewires host RNA splicing through effector-driven spliceosome remodeling
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摘要结核分枝杆菌不仅通过改变信号通路，还通过干扰转录后调控来重塑宿主免疫系统。可变剪接作为一种类似开关的机制，能够在不改变基因表达量的情况下重新配置蛋白质功能，因此很可能是感染引发免疫状态变化的驱动因素。本文汇总了最新研究证据，表明结核分枝杆菌的效应因子会促进巨噬细胞和淋巴细胞中
摘要
结核分枝杆菌不仅通过改变信号通路，还通过干扰转录后调控来重塑宿主免疫系统。可变剪接作为一种类似开关的机制，能够在不改变基因表达量的情况下重新配置蛋白质功能，因此很可能是感染引发免疫状态变化的驱动因素。本文汇总了最新研究证据，表明结核分枝杆菌的效应因子会促进巨噬细胞和淋巴细胞中的蛋白异构体重构，而这种剪接模式又会进一步受到宿主炎症环境及损伤相关信号的调控。某些特定的剪接事件可直接影响吞噬体成熟、细胞死亡程序、细胞因子信号传导以及炎症脂质水平的调节，进而影响细菌的存活、病灶的发展，以及抗菌免疫与免疫介导的病理反应之间的平衡。本文以“结核分枝杆菌效应因子-宿主剪接机制-蛋白异构体变化-免疫后果”这一因果链为框架，提出了三种可调控的干预靶点：剪接体成分的供应（如snRNP的生成）、剪接因子的可用性以及剪接因子的活性状态。现有研究结果还根据因果关系的深度进行了分类，以便区分那些具有完整机制的闭环与仅存在关联性的现象。最后，本文还探讨了不同细胞状态和病灶微环境中的差异性，介绍了用于分析蛋白异构体的关键技术，并提出了将剪接事件作为结核病生物标志物和治疗靶点的研发思路，旨在实现控制病原体与保护肺功能的双重目标。
引言
由结核分枝杆菌引起的结核病仍是全球范围内导致传染病死亡的主要原因之一[1]、[2]。日益严重的药物耐药性、漫长的治疗周期以及病灶在空间上的显著异质性，使得单靠抗生素已无法彻底解决治疗失败和疾病复发的问题[2]、[3]、[4]、[5]、[6]。与此同时，宿主免疫反应也表现出明显的时间和空间差异性[7]，这进一步增加了理解疾病进展及宿主与病原体相互作用机制的难度[3]、[4]、[5]。
在此背景下，研究重点已从描述单一信号通路的激活或抑制，转向寻找能够提供更深入机制解释的宿主调控层面。转录后调控，尤其是可变剪接，逐渐被视为其中的关键机制[8]、[9]。剪接因子和RNA结合蛋白在先天免疫和适应性免疫中都起着重要的基因调控作用[10]、[11]、[12]。病原体可以操纵剪接体的组成、磷酸化状态以及RNA结合蛋白的稳定性[9]、[13]，从而改变剪接模式，进而影响吞噬体成熟、细胞死亡程序及炎症反应等免疫过程[14]、[15]。这些由病原体引发的效应会在炎症组织环境中发挥作用，而宿主细胞的状态、损伤相关的信号以及反馈机制则可能进一步影响最终的剪接结果及其带来的病理后果[16]、[17]、[18]。
然而，感染引发的剪接变化不应仅仅视为细菌效应因子作用的直接结果。宿主自身的炎症反应机制，包括DAMP介导的信号传导、组织损伤信号以及补偿性的负反馈机制，也可能影响剪接体的活性和RNA结合蛋白的功能[17]、[19]、[20]、[21]。因此，结核病过程中的剪接变化可能是病原体干预与宿主适应性调节共同作用的结果，其目的是在抗菌免疫与免疫介导的组织损伤之间取得平衡[18]、[22]。
对于结核分枝杆菌而言，越来越多的证据表明，该病原体可以通过分泌或转运的效应因子干扰宿主的剪接系统，从而在巨噬细胞及其他免疫细胞中引发具有免疫学意义的剪接重构[14]、[23]、[24]、[25]。此外，已有研究表明某些特定的剪接事件与结核分枝杆菌在细胞内的存活能力或宿主效应因子的功能密切相关[14]、[24]、[25]、[26]，这说明由效应因子介导的剪接重构可能是结核病发病机制中一个尚未被充分重视但具有重要意义的调控环节。
在本综述中，我们总结了结核分枝杆菌劫持宿主剪接调控的典型分子机制。我们以“细菌效应因子-宿主剪接机制异常”这一因果链为框架，梳理了现有的研究证据，指出了能够驱动免疫状态变化的可调控干预靶点，同时分析了宿主炎症环境及病灶微环境如何影响剪接重构的后续效应。此外，我们还探讨了当前研究中的不足之处及未解问题，旨在明确感染引发的宿主剪接变化是如何导致不同的病理结局的，从而为开发新的结核病生物标志物及针对宿主的靶向治疗策略提供依据。
章节要点
现有证据概述
现有证据表明，结核分枝杆菌引发的宿主RNA剪接紊乱并非孤立现象，而是多层级协调调控的结果[14]、[23]。目前的研究主要聚焦于三个上游干预靶点（见图1）：(i) 小核核糖核蛋白的生成及剪接体组装过程的破坏[25]；(ii) 剪接因子或RNA结合蛋白的可用性变化，包括其稳定性的改变[27]；(iii) 转录后调控机制的重塑
当前研究进展概述
与上述上游机制相比，目前仅有少数可变剪接事件被直接证明与结核病中的免疫功能及疾病相关表型有关[13]、[23]（见表1）。许多基于事件层面的研究都是从特定的下游途径入手，而将其上游驱动因素笼统地归为感染或炎症。因此，大多数研究案例还未能构建出从特定细菌效应因子到特定宿主剪接调控因子，再到最终生理效应的完整分子链条
实际应用意义：生物标志物与靶向治疗
有一些与结核分枝杆菌相关的可变剪接事件在不同研究群体中表现出一致的模式，且与疾病的分类、治疗反应及预后密切相关（见图4）[14]、[54]、[55]、[58]、[65]、[66]。借鉴肿瘤学及其他传染病的经验，基于事件或蛋白异构体水平的剪接检测指标，有望补充传统的基因表达分析方法，用于结核病的诊断和分型[9]、[13]、[67]、[68]、[69]、[70]、[71]、[72]、[73]、[74]、[75]、[76]。由于可变剪接事件可能
结论
总之，结核分枝杆菌感染会引发宿主广泛的可变剪接重构，但目前的研究证据仍属于初步阶段，仅有少数明确的上游干预靶点及有限的完整因果关系被证实[14]、[24]、[25]、[27]。一方面，hsr1、PstP和Rv3654c等路径表明，结核分枝杆菌能够与宿主的剪接调控机制相互作用，将剪接紊乱转化为重要的免疫效应，比如吞噬体成熟等
作者贡献说明
王新培：文献综述与编辑、初稿撰写、数据可视化、验证分析、软件应用、资源准备、方法设计、实验实施、正式数据分析、数据整理、概念构思。徐宏祥：文献综述与编辑、项目监督、项目管理工作。谢建平：项目监督、项目管理工作、资金筹集。
资助情况
本研究得到了国家自然科学基金的资助（项目编号：82472325、82072246）。
利益冲突声明
作者声明不存在任何可能影响本论文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
Xinpei Wang|Hongxiang Xu|Jianping Xie
中国重庆西南大学生命科学学院现代生物制药研究所，邮编400715
