PLOS Biology | 祁斌/肖伟烈课题组揭示病原菌劫持神经–表皮信号破坏溶酶体功能、扰乱胶原稳态的新机制
皮肤（表皮）是机体抵御病原菌入侵的第一道防线，而病原菌的"攻心计"可能比我们想象的更刁钻——它们不仅会直接攻击屏障，还能"策反"宿主的神经系统，从内部瓦解防线。2026年9月22日，bat365中文官方网站祁斌与化学科学与工程学院肖伟烈课题组合作，在 PLOS Biology 发表重要研究成果，揭示了铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）感染如何劫持宿主的神经–表皮信号轴：病原菌诱导神经元分泌免疫因子 NSIF-1，跨组织抑制表皮细胞的溶酶体功能，导致胶原细胞外基质（ECM）稳态崩溃、皮肤屏障完整性受损。研究锁定了 NSIF-1 和转录因子 ELT-3 这一全新信号节点，为对抗感染驱动的组织损伤提供了潜在干预靶点。
一、研究背景
表皮依靠富含胶原的细胞外基质维持屏障完整性，抵御病原菌入侵；溶酶体则负责调控表皮外角质层（cuticle）中胶原的周转与更新，是维持这一屏障"新陈代谢"的核心细胞器。之前的研究表明溶酶体功能异常与多种感染源导致的组织损伤相关，但一个关键问题仍然没有解决：在感染过程中，神经感知信号后如何跨组织调控表皮细胞的溶酶体功能？病原菌是否会利用这一调控环路反过来破坏宿主的ECM稳态？领域内一直缺乏相关机制的解析。
二、主要发现
建立感染模型锁定"神经–表皮"调控轴：研究团队以铜绿假单胞菌PA14–秀丽隐杆线虫感染模型为体系，发现病原菌感染会选择性破坏表皮细胞的溶酶体功能——溶酶体的酸化、成熟和降解能力全面受损，进而导致胶原结构排列紊乱、角质层完整性下降，宿主对感染的抵抗力被显著削弱。
机制解析NSIF-1参与的神经-溶酶体-ECM调控轴：上游机制上，PA14 感染触发神经元分泌一种此前未被表征的分泌型免疫因子——NSIF-1（Neuronal Secreted Immune Factor 1）。NSIF-1 从神经元分泌至表皮细胞，通过抑制转录因子 ELT-3 的表达及阻断其入核，使 ELT-3 无法启动溶酶体相关基因表达以及依赖溶酶体功能的细胞外基质修复程序。神经元特异性敲低 nsif-1 可复现抑制该因子的保护效果，证实了其神经来源的主要调控作用。进一步的功能验证显示，nsif-1 基因突变能够恢复溶酶体功能、增加胶原密度并显著提高感染后的存活率；反之，NSIF-1 持续存在则持续抑制 ELT-3 的核定位，使溶酶体依赖的 ECM 修复陷入瘫痪。
三、研究意义
本研究建立了一条"病原菌–神经元–溶酶体–ECM稳态"的全新调控轴，完整阐明了病原菌如何劫持宿主的神经–表皮信号来破坏溶酶体功能和ECM稳态的分子机制。这一发现提示，神经系统并非感染的被动受害者，而是被病原菌主动利用的"特洛伊木马"；相应地，NSIF-1 与 ELT-3 作为该轴上的两个关键节点，有望成为对抗感染驱动的细胞外基质失调的潜在治疗靶点——阻断 NSIF-1 的分泌或其对 ELT-3 的抑制，或可为维护皮肤屏障、防治感染相关组织损伤提供全新策略。
作者信息：bat365中文官方网站/化学科学与工程学院联合博士后李倩及bat365中文官方网站博士研究生刘亚婷为该论文共同第一作者，硕士研究生陈涵怡参与部分工作，化学科学与工程学院肖伟烈研究员参与本研究部分指导工作，bat365中文官方网站祁斌研究员为通讯作者。
致谢：感谢南方科技大学王晓晨教授，bat365中文官方网站杨崇林教授分享线虫株系；感谢云南省科技厅西南联合研究生院、国家自然科学基金、兴滇人才支持计划等经费资助。
原文链接：https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3004016
