Beneficial bacteria activate type-I interferon production via the cytosolic sensors STING and MAVS
Beneficial bacteria activate type-I interferon production via the cytosolic sensors STING and MAVS
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有益细菌通过胞质传感器 STING 和 MAVS 激活 I 型干扰素的产生
DOI：
10.1101/792523
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gutierrez-Merino J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gutierrez-Merino J
I型干扰素(IFN-I)细胞因子是由先天性免疫细胞产生的，以应对微生物感染、癌症和自身免疫性疾病。这些细胞因子通过激活干扰素-I刺激的基因在邻近细胞中触发保护性反应。与干扰素-I产生相关的最主要途径之一是由胞浆感受器STING和MAV介导的，这是一种细胞内适配器，在细胞质中存在微生物核酸的情况下被激活，导致通过坦克结合激酶(TBK)-1和干扰素调节因子产生干扰素-I。然而，这些感应器在有益微生物诱导的反应中的作用还相对未被探索。在这里，我们筛选了12株具有代表性的乳酸菌(LAB)，这是一组在全球发酵食品和益生菌配方中发现的有益微生物，用于激发干扰素-I反应。两个菌株(植物乳杆菌和戊糖小球菌属)在巨噬细胞系和人类原代巨噬细胞中诱导产生的干扰素-I显著高于其他菌株。这种反应与与巨噬细胞更强的相互作用有关，并对吞噬抑制物敏感，表明细菌内化。因此，缺乏刺痛的巨噬细胞和MAV在较小程度上对这两个实验室没有反应，显示出TBK-1磷酸化和干扰素-I激活减少。此外，实验室诱导的干扰素-I具有生物学活性，并导致干扰素刺激基因的表达，这也是刺痛和MAVS依赖的。我们的发现证明了刺痛在有益细菌产生干扰素-I过程中的主要作用，以及细菌特异性免疫信号的存在，这些信号可以被用来调节宿主的保护性反应。
Type-I interferon (IFN-I) cytokines are produced by innate immune cells in response to microbial infections, cancer and autoimmune diseases. These cytokines trigger protective responses in neighbouring cells through the activation of IFN-I stimulated genes. One of the most predominant pathways associated with IFN-I production is mediated by the cytosolic sensors STING and MAVS, intracellular adaptors that become activated in the presence of microbial nucleic acids in the cytoplasm, leading to IFN-I production via TANK-binding kinase (TBK)-1 and IFN regulatory factors. However, the role of these sensors in responses induced by beneficial microbes has been relatively unexplored. Here we have screened 12 representative strains of lactic acid bacteria (LAB), a group of beneficial microbes found in fermented food and probiotic formulations worldwide, for their ability to trigger IFN-I responses. Two isolates (Lactobacillus plantarumandPediococcus pentosaceus) induced an IFN-I production that was significantly higher that the rest, both in macrophage cell lines and human primary macrophages. This response correlated with stronger interaction with macrophages and was susceptible to phagocytosis inhibitors, suggesting bacterial internalisation. Accordingly, macrophages deficient for STING and, to a lesser extent, MAVS failed to respond to the two LAB, showing reduced TBK-1 phosphorylation and IFN-I activation. Furthermore, LAB-induced IFN-I was biologically active and resulted in expression of interferon stimulated genes, which was also STING- and MAVS-dependent. Our findings demonstrate a major role for STING in the production of IFN-I by beneficial bacteria and the existence of bacteria-specific immune signatures, which can be exploited to modulate protective responses in the host.
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