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25 人阅读发布时间:2026-08-31 09:33
杂志名称:Nature Communications
影响因子:18.1
文章题目:Intelectin-2 is a broad-spectrum antimicrobial lectin(内凝集素2 是一种广谱抗菌凝集素)
第一作者:Amanda E. Dugan, Deepsing Syangtan
通讯作者:Laura L. Kiessling
作者单位:麻省理工、哈佛大学、加州大学等
本实验所用产品:GA-Glycan-300(检测样本与300种糖基结合的多因子芯片)
实验样品类型:重组小鼠 intelectin-2(mItln2)
研究摘要
哺乳动物在黏膜表面通过多种可溶性因子调控共生微生物的定植与活性,其中凝集素(lectins)发挥着关键作用,但其功能机制多不明确。Intelectin家族在脊椎动物中高度保守,尤其在黏膜屏障处表达,但其配体识别谱和抗微生物效应尚未系统阐明。
研究结果
1、小鼠Itln2在Th2炎症条件下显著诱导表达
研究人员发现IL-4和IL-13刺激携带完整Itln1-6基因座的B6.C-Itln1-6小鼠模型肠道类器官后,Itln2转录水平上调约40倍,占全部Itln转录本的30%,而Itln1仅为组成型表达。这表明Itln2在Th2型免疫应答(如寄生虫感染和过敏)中具有条件性诱导特征。

2、Itln2特异性识别末端β-D-半乳糖吡喃糖(β-Galp)结构,可交联黏蛋白,增强黏膜屏障
将hItln2与微生物糖芯片(NCFG)、哺乳动物糖芯片(CFG v5.5)及mItln2与RayBio糖芯片(GA-Glycan-300)进行孵育后筛选、结合ELLA及BLI实验验证,发现mItln2和hItln2均结合含末端β-Galp(β半乳糖苷)或6-硫酸化β-Galp的糖链,而不结合β-半乳糖呋喃糖(β-Galf,为Itln1的配体)。结构分析显示,Itln2结合口袋中芳香族残基被替换(W288A或S309Y),使其对吡喃糖形式具有选择性,解离常数约为1.5–3.9 μM。


Itln2以钙离子依赖性方式结合MUC2、MUC5AC和MUC5B,并在体外诱导黏蛋白聚集和交联。时间延迟共聚焦成像和光散射实验表明,Itln2可快速形成黏蛋白-凝集素复合物,该活性可被游离半乳糖竞争性抑制,提示其在黏膜屏障加固中的“防御性”角色。

3、Itln2具有广谱杀菌活性,选择性地杀伤微生物
流式细胞术和显微镜显示,mItln2和hItln2可结合多种革兰氏阳性及阴性菌,包括共生乳杆菌、条件致病菌肺炎克雷伯菌和耐甲氧西林球菌(MRSA)。CFU和生长曲线测定表明,mItln2在微摩尔浓度下即可显著降低活菌数,并诱导细菌膜完整性丧失和内容物泄漏,而对哺乳动物细胞无毒性。脂质体破坏实验证实其杀菌作用依赖于糖识别和膜裂解活性。

4、hItln2在炎症微环境(低pH、低盐)中活性增强
在模拟结肠炎或溃疡性结肠炎的酸性及低盐条件下,hItln2仍保持折叠和糖结合能力,且黏蛋白交联和细菌凝集活性显著增强,杀菌效果更佳。提示其在炎症性肠病中可能发挥重要的保护作用。

研究结果
本研究首次系统阐明小鼠和人Intelectin-2作为β-Galp识别型凝集素的双重功能:一方面通过交联黏蛋白加固黏膜屏障(防御功能),另一方面通过识别微生物表面糖链并破坏其膜完整性,直接杀伤多种共生和机会致病菌(攻击功能)。该工作揭示了Intelectin-2在Th2炎症及肠道稳态中的关键免疫效应机制,为靶向黏膜抗菌防御和炎症相关疾病治疗提供了新靶点和理论依据。
技术亮点
本研究使用了微生物糖芯片(NCFG)、哺乳动物糖芯片(CFG v5.5) 及RayBio糖芯片(GA-Glycan-300),对mItln2和hItln2进行高通量筛选,“快速锁定配体类型”mItln2/hItln2结合的糖结构(含末端β-Galp或6-硫酸化β-Galp)与已知的hItln1配体(β-Galf)完全无重叠,直接证明两者具有截然不同的糖偏好,严谨地确立了Intelectin-2的全新糖识别谱,作为其功能阐明的重要技术基石。