Nat Commun：沈阳农业大学陈启军团队发现SOD3抑制对寄生虫感染的早期细胞免疫反应

在感染过程中，宿主的免疫反应受到各种免疫因子的严格控制，原生动物寄生虫也操纵免疫系统以逃避监视，导致宿主-病原体相互作用的进化军备竞赛；然而，其潜在机制尚未完全了解。

2024年6月8日，沈阳农业大学陈启军团队在Nature Communications 在线发表题为“SOD3 suppresses early cellular immune responses to parasite infection”的研究论文，该研究观察到，在恶性疟原虫疟疾患者和感染四种寄生虫的小鼠中，超氧化物歧化酶3 (SOD3)水平均显著升高。SOD3缺陷小鼠感染后的存活时间明显长于对照组小鼠，寄生率明显低于对照组小鼠，而SOD3过表达小鼠更容易受到寄生虫感染。

该研究发现SOD3由活化的中性粒细胞分泌，与T细胞结合，抑制白细胞介素-2的表达和伴随的干扰素- γ反应，这对寄生虫清除至关重要。总的来说，该研究结果揭示了寄生虫和宿主免疫系统之间军备竞赛的积极前沿，并提供了SOD3在塑造宿主对寄生虫感染的先天免疫反应中的作用的见解。

在感染过程中，宿主的免疫反应受到多种免疫因素的严格控制。已知病原体劫持宿主因子或表达一系列毒力因子，旨在克服宿主免疫防御以实现成功的增殖和传播。宿主遗传因子和免疫因子(HIFs)是病原体在感染过程中利用的两种主要因子。活性氧(reactive oxygen species, ROS)是机体在病原体入侵时产生的一种先天反应。然而，活性氧不仅对入侵的病原体有害，而且对宿主细胞也有害。宿主细胞依靠超氧化物歧化酶(SOD，包括SOD1、SOD2和SOD3)清除多余的ROS，维持体内平衡。已知疟原虫在感染中使宿主的SOD活性大量增加。然而，研究HIF-病原体相互作用的一个基本挑战是了解促进病原体逃避宿主免疫反应的宿主衍生氧化还原信号。

中性粒细胞是响应寄生虫感染的SOD3的主要细胞来源（图源自Nature Communications ）

超氧化物歧化酶3 (SOD3)是唯一一种从宿主细胞分泌到细胞外空间的SOD样酶，它可以清除大量的ROS，保护宿主免受感染期间的氧化应激。此外，据报道，SOD1主要在细胞质中起作用，可作为具有各种间日疟疾临床表现的个体疾病严重程度的指标。主要位于线粒体管腔的SOD2在喀麦隆无症状前疟疾患者中被发现显著上调。虽然SOD1和SOD2在疟疾中的作用已经被很好地描述，但除了清除活性氧之外，对于SOD3对宿主免疫反应的贡献几乎一无所知。

该研究证明了主要由中性粒细胞分泌的SOD3可以直接结合T细胞并抑制其IL-2的产生，从而减少了在入侵寄生虫反应中产生IFN-γ的T细胞的募集。研究结果揭示了SOD3在应对寄生虫入侵中的重要作用，靶向SOD3可能是增强宿主保护反应和降低急性感染疾病严重程度的另一种方法。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41467-024-49348-0