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揭示适度高温通过激活内质网未折叠蛋白反应(ER UPR)改善免疫能力并延长寿命的新机制

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在环境温度升高至25°C时,秀丽隐杆线虫(C. elegans)的ER UPR被激活(线虫的适宜生存温度范围为15°C-25°C),内质网(ER)的形态发生改变,进而通过PMK-1/p38启动免疫反应。利用RNA干扰(RNAi)敲低ER UPR的相关基因(如xbp-1, ire-1, pek-1),高温提升的免疫反应被显著削弱,表明ER UPR在高温诱导的预防性免疫反应中发挥重要作用。与病原菌通过线粒体未折叠蛋白反应激活免疫反应不同,高温对免疫能力的提升依赖于ER UPR。在非高温环境下,添加低剂量诱导药物(衣霉素)慢性激活ER UPR同样可激活免疫报告因子sysm-1p::GFP及PMK-1/p38信号通路。由此表明ER UPR的慢性激活既是高温下启动预防性免疫反应****的必要条件,也是充分条件

研究还发现,高温显著抑制了核糖体生物合成(Ribosome biogenesis, RiBi)相关基因的表达,且多聚核糖体的生成、核仁的大小和总蛋白质的合成均受到高温的影响,表现为下调趋势。通过RNAi敲低RiBi相关基因(如T**26G10.1, emg-1, nol-6),可激活sysm-1p::GFP及PMK-1/p38信号通路,并增强线虫对病原菌的抵抗能力。这表明,抑制RiBi可作为一种免疫激活机制,增强动物的免疫反应。而在温和高温环境中,RiBi及核仁大小受到IRE-1/XBP-1ER UPR分支)通路的特异性抑制作用,从而提升线虫的先天免疫能力。

综上所述,发育阶段适度的提高环境温度,会慢性诱发内质网应激,激活内质网未折叠蛋白反应(ER UPR),通过其中的IRE-1/XBP-1通路特异性抑制核糖体生物合成(RiBi),随后引起fat***-6***增量表达,进而改变脂质代谢,提升先天免疫反应,增强机体对病原菌的抵抗能力,同时延长了寿命。本研究揭示了温和环境高温促进机体预防性先天免疫的分子机制,为理解免疫系统如何适应环境变化提供了新的见解

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俄体镇科普88888
太师级
2025-05-28