《Current Opinion in Microbiology》：Lipid-pathogen interactions: sphingolipids in
Chlamydia trachomatis infection
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鞘磷脂在沙眼衣原体感染中调控包膜融合、免疫应答及 niché 维持的作用及其可视化研究
Samantha K D’Spain | Isabelle Derré
美国弗吉尼亚大学，夏洛茨维尔，VA
细胞内病原体的存活依赖于它们操纵宿主细胞并建立复制生态位的能力。虽然蛋白质介导的宿主-病原体相互作用已经得到了广泛研究，但脂质同样起着关键作用，尤其是对于胞质溶酶体中的病原体而言。通过改变含有病原体的溶酶体及其周围膜的组成，脂质成分会影响促病原体和抗病原体因子的定位，控制膜融合，调节营养物质的输送，并影响溶酶体的稳定性。在这篇综述中，我们重点关注了胞质溶酶体专性细菌沙眼衣原体感染过程中鞘脂的多种作用。首先，我们讨论了宿主鞘脂（特别是鞘磷脂）的重要性以及其获取的两种假说模型。接着，我们强调了最新研究发现，鞘脂通过建立和维持有利于病原体生存的微环境、调节同型包涵体的融合以及影响先天免疫途径来促进感染。最后，我们描述了最近开发的三功能鞘磷脂衍生物如何使人们能够可视化受感染细胞中的鞘脂分布和代谢。这些发现共同表明，鞘脂在从包涵体形成到免疫调节的整个沙眼衣原体感染过程中发挥着核心作用。基于这些发现，新的可视化工具将有助于揭示这些脂质如何影响感染过程，并为未来的研究提供指导。
引言
微生物致病的能力取决于它们操纵宿主并建立复制生态位的能力。这一过程的核心是病原体和宿主产生的蛋白质之间的相互作用。脂质同样重要。对于胞质溶酶体中的病原体来说，脂质不仅影响细菌膜的组成，还影响含有病原体的溶酶体及其周围宿主区室的组成。这些膜的脂质组成决定了促病原体和抗病原体因子的定位，控制与其他膜区室的融合，影响营养物质的输送，并影响溶酶体膜的稳定性。例如，沙门氏菌或军团菌等细菌会重塑其溶酶体的脂质组成并调节宿主膜的运输途径，以维持其复制生态位[1, 2, 3]。在这篇综述中，我们重点讨论了鞘脂在胞质溶酶体专性细菌沙眼衣原体感染过程中的多种作用。
章节摘录
沙眼衣原体：疾病与发病机制
沙眼衣原体是导致沙眼的主要病原体，沙眼是一种可能导致失明的细菌感染[4]，也是全球细菌性性传播感染（STI）的主要病因[5]。尽管抗生素有效，但在女性中，大多数沙眼衣原体感染是无症状的，往往未得到治疗[6]。反复感染可能导致盆腔炎、异位妊娠和不孕症，因此迫切需要有效的疫苗。
沙眼衣原体属细菌具有独特的两相结构特征
沙眼衣原体对宿主脂质的依赖性
作为一种基因组较小的胞质溶酶体专性细菌[12]，沙眼衣原体需要从宿主那里获取必要的构建块，包括脂质。放射性标记的脂质前体进行的生化研究表明，纯化的沙眼衣原体含有多种真核生物脂质[13, 14]。由于沙眼衣原体缺乏合成这些脂质所需的酶[12]，因此必须从宿主细胞中获取这些脂质。鞘脂就是从宿主那里获得的脂质之一
建立和维持复制生态位
包涵体膜可以保护细菌免受免疫系统的识别，防止宿主细胞过早死亡，从而确保其发育周期的完成，这对胞质溶酶体专性病原体至关重要。一组名为Inc的蛋白质被证实对维持包涵体膜的完整性和保护复制生态位起着关键作用。例如，缺乏CT233/IncC、CT383、CT147/IncS、CT288/IncM或CT229/CpoS的菌株其包涵体功能会受到影响
可视化鞘脂的分布和代谢
脂质本身难以研究。在宿主-病原体相互作用的背景下，改进的脂质可视化技术将提供更高的空间和分子分辨率，有助于区分病原体和宿主。然而，由于缺乏可靠的脂质特异性抗体以及固定步骤带来的干扰，这仍然是一个挑战。功能性鞘脂的研究已经开始克服这些限制[51, 52]。
三功能鞘磷脂（TFSM）衍生物有助于实现这一目标
结论
脂质是生命的基本构建块，许多胞质溶酶体中的病原体已经进化出利用宿主细胞脂质进行生长、营养获取和免疫逃逸的能力。历史上，由于脂质的遗传特性难以研究且缺乏可靠的可视化方法，人们对脂质的研究一直较少。最近开发的实验工具，包括功能性脂质、高内涵成像和扩展显微镜技术，使得脂质动态的研究变得更加精确，揭示了脂质在病原体生命周期中的重要作用
CRediT作者贡献声明
Samantha D’Spain：概念构思、初稿撰写、审稿与编辑。
Isabelle Derré：资金获取、概念构思、初稿撰写、审稿与编辑。
致谢
我们感谢所有因篇幅限制而未能被提及的研究人员，你们的贡献对这一领域的发展至关重要。我们感谢Derré实验室的成员对手稿提供的反馈。本工作得到了国家过敏与传染病研究所的资助（项目编号：R01AI162758、R01AI189455、R21AI166237、U19AI158930和R21AI193265），以及SKD的资助（项目编号：T32AI007046）。图表使用BioRender.com软件制作。
