iScience | Ribo-seq应用：TLR4开启巨噬细胞翻译加速，无视细菌干扰

宿主面对入侵病原体时，固有免疫系统的迅速激活是抵御和清除感染的第一道防线。病原体相关分子模式能被宿主细胞表面或内体中的胚系编码受体识别并触发免疫反应。

Toll样受体能够检测细菌脂多糖、脂蛋白及鞭毛蛋白等多种病原体相关分子模式。这种激活不仅诱导抗菌防御，还会触发细胞因子和趋化因子的产生以招募更多免疫细胞。

传统研究多聚焦于细菌感染引发的转录调控，而对蛋白质合成层面的翻译调控探讨相对较少。沙门氏菌作为一种革兰氏阴性菌，其感染机制及利用分泌系统调节宿主免疫途径的过程复杂。

2026年11月2日，剑桥大学Betty Y.-W. Chung团队在iScience发表了题为“Toll-like receptor 4-driven translational reprogramming in macrophages is unaffected by Salmonella SPI-1 activity”的研究论文。该研究发现沙门氏菌虽抑制宿主转录，但巨噬细胞通过TLR4驱动的翻译重编程绕过该抑制，维持了关键免疫应答，揭示了宿主-病原体翻译调控新机制。

文章索引

【标题】Toll-like receptor 4-driven translational reprogramming in macrophages is unaffected by Salmonella SPI-1 activity

【发表期刊】iScience

【发表日期】2026年11月2日

【作者及团队】剑桥大学Betty Y.-W. Chung团队

【IF】4.6

研究结果

一、TLR4刺激触发巨噬细胞形态与细胞因子产生发生迅速变化

本研究通过显微镜观察发现沙门氏菌感染和脂多糖能在15分钟内以TLR4依赖的方式诱导巨噬细胞发生膜皱褶。

细胞死亡实验表明巨噬细胞快速死亡主要由SPI-1注射体介导的炎症小体激活引起且与TLR4无关。

二、缺乏TLR4的感染巨噬细胞显示防御反应基因转录上调减少

通过RNA测序对比发现，在感染后首小时内，野生型与TLR4缺陷型巨噬细胞在缺乏注射体时转录本丰度差异明显。

基因本体分析表明这些上调的基因主要富集于免疫系统过程、防御反应及细胞死亡相关生物学途径。

三、TLR4诱导的蛋白质合成变化并不完全由于转录变化引起

利用Ribo-seq核糖体印迹分析，研究表明蛋白质合成的增加在数量上显著多于RNA丰度的增加。

这证明了蛋白质合成的变化并非完全由转录水平的变化决定，突显了翻译调控的关键作用。

四、细胞信号传导基因呈现出TLR4依赖性的翻译上调

作者结合RNA-seq和Ribo-seq核糖体印迹分析计算翻译效率，发现多项细胞信号传导及炎症相关基因在感染中表现出显著的翻译上调。

亚密码子水平的可视化表明，沙门氏菌SPI-1注射体虽能抑制转录，但未阻碍甚至协同增强了这些基因的翻译应答。

总结