果蝇翅膀下的远古警报网络:博伊特勒与哺乳动物 Toll 样受体 TLR4
1998 年 12月11日 · 超纯大肠杆菌脂多糖(LPS-EB from E. coli O111:B4)、转染级双荧光素酶报告基因检测试剂盒与微孔板化学发光仪
你知道吗?
当人类身体遭遇病菌破防时,血管里拉响的红色警报,居然是一套从六亿年前果蝇身体里原装继承下来的底层电路!
20世纪80年代,发育生物学家因发现果蝇体内控制胚胎背腹极性的“Toll”基因而获得诺奖,随后霍夫曼发现该突变果蝇极易死于真菌感染,证实其参与果蝇抗感染防御。但拥有复杂抗体系统的哺乳动物是否也保留这种古老机制?当时医学界的一大悬案是:著名的C3H/HeJ品系小鼠天生对致死剂量的革兰氏阴性菌外膜内毒素(脂多糖,LPS)完全免疫,哪怕注射足以让正常小鼠迅速死于感染性休克的超大剂量也安然无恙,却没有人知道那个抗性基因究竟在哪里。
得克萨斯大学西南医学中心的布鲁斯·博伊特勒团队耗费五年心血,对数千只小鼠展开极度繁重的减数分裂重组定位克隆。1998年12月11日,博伊特勒在《Science》公布真相:C3H/HeJ小鼠仅仅是因为其体内Tlr4基因在胞内TIR结构域发生了一个微小的点突变(Pro712His),导致LPS信号无法向胞内转导!
哺乳动物天然免疫与病原相关分子模式(PAMP)识别理论自此确立,博伊特勒与霍夫曼共享2011年诺奖。