Wnt信号通路中的蛋白分子在病菌毒素侵染过程中的功能研究

对抗感染性疾病的传统疗法是直接针对病原菌或病毒本身，其结果造成了严重的负面影响，特别是导致抗药菌株的出现。我们拟采取宿主导向的策略应对微生物突变，并希望由此发展出对抗广谱病菌感染的治疗手段。我们之前的研究发现LRP6蛋白可以成为炭疽毒素感染的辅受体，近期的研究表明LRP6抑制物DKK1同样在毒素侵染中期重要作用，提示Wnt信号通路中的诸多蛋白可能参与了多种病菌侵染宿主的过程。为了进一步揭示毒素分泌型病菌感染宿主细胞的机制，本申请计划开展以下几个方面研究：1）揭示和验证Wnt信号通路中与LRP6相关的蛋白在毒素分泌型病菌感染中的作用；2）鉴别影响病菌感染的宿主细胞通路，特别是被多种病菌共享的细胞通路；3）发展宿主导向的治疗光谱病菌感染的策略及药物。通过以上几方面的研究，试图为建立宿主导向的治疗病菌特别是已对传统疗法产生抗性的病菌感染的策略奠定理论基础。

LRP6是Wnt信号通路的辅受体，被发现参与到炭疽毒素复合体的胞吞过程中。在这里，我们发现LRP6配体和受体拮抗剂-Dickkopf1（DKK1）蛋白也同样调控宿主细胞对炭疽毒素的敏感性。针对DKK1基因的shRNA介导的基因沉默或者TALEN介导的基因敲除都能够减少细胞对PA-介导的炭疽毒素的敏感性。然而，区别于在Wnt信号转导的完全抑制效果，DKK1基因的过表达对炭疽病毒性的影响是双向的，取决于其内源性表达量和以及细胞中相关蛋白的表达量。荧光显微镜和生物化学分析表明，DKK1能够通过DKK1 - LRP6 - Kremen2复合物促进炭疽毒素和它们的受体的内吞过程。针对DKK1的单克隆抗体可以在巨噬细胞遭受炭疽致死毒素（LT）侵染时提供剂量依赖性保护。我们对DKK1与LRP6和Kremen2形成三聚体结构介导炭疽毒素入胞机制的发现提供了细菌性毒素侵染宿主细胞的新例证，对形成新的治疗毒素感染方法具有现实意义。