GABARAPL2 在IFN-γ诱导的HeLa 细胞抑制弓形虫生长中发挥重要功能

弓形虫病是由刚地弓形虫引起的人畜共患病，呈全球性流行。弓形虫感染可导致健康动物的机会性或潜伏性感染，免疫缺陷者如艾滋病、器官移植、恶性肿瘤等常显示显著的全身症状。弓形虫是细胞内寄生虫，能够感染所有有核细胞。弓形虫感染细胞后，在细胞内形成纳虫空泡（PV），保护其不被宿主固有免疫机制发现，并在PV 内增殖。

干扰素-γ（IFN-γ）是小鼠和人细胞抑制弓形虫感染的主要天然免疫介质。小鼠和人类细胞中抑制弓形虫生长的机制存在差异。在IFN-γ刺激的小鼠细胞中，IRGs 和GBPs 被募集到PV 膜（PVM）上，LC3同源物通过自噬相关蛋白ATG3、ATG7 和ATG12、ATG5 和ATG16L1 的复合物与PVM 结合。弓形虫PVM 破裂后，导致寄生虫死亡，并进一步促进机体发生炎症和诱导凋亡。泛素和p62 也被招募至PVM并有助于抑制弓形虫的生长。虽然小鼠和人类细胞中的弓形虫PVs 均由泛素、自噬受体、ATG8 等修饰，但是人类细胞中缺乏IRG 蛋白，而IRG 蛋白对抑制小鼠弓形虫生长至关重要。另外，人类细胞的GBP 蛋白也不是通过使PVM 破裂来抑制弓形虫生长的，而是通过诱导细胞凋亡来发挥功能。不同的人类细胞抑制弓形虫生长的机制也存在差异。在HUVEC 细胞中，LAMP1 阳性的溶酶体酸化弓形虫PVs 后抑制了其内弓形虫的生长。而在HeLa 中，弓形虫PVs 不与溶酶体融合，而是通过自噬蛋白将LC3 及其同源蛋白募集至PVs。研究表明LC3 的同源蛋白GABARAPL2（而不是LC3a 或LC3b）与IFN-γ诱导的小鼠细胞LAP 及弓形虫感染相关，在此过程中，GABARAPL2 通过与Arf1 相互作用而招募GBPs的途径发挥抑制弓形虫生长的功能。

近期，《Infection and Immunity》发表了GABARAPL2 在IFN-γ诱导的HeLa 细胞抑制弓形虫生长的过程中发挥着重要功能的研究。通过检测IFN-γ诱导的HeLa 细胞和GABARAPL2KO 细胞中弓形虫的生长情况发现GABARAPL2 在抑制弓形虫生长中起着至关重要的作用。而GABARAPL2 是通过泛素、自噬受体以及ATG5-ATG12-ATG16L1 复合物募集至弓形虫PVM 附近的。并且，ATG5 和多种自噬受体的缺失均能够减弱IFN-γ对弓形虫生长的抑制作用。在我们的研究结果中，自噬受体和GABARAPL2 仅包绕了弓形虫PV 的一部分，这可能表明它们是与PV 外非封闭膜结构结合。先前报道的HeLa 细胞中LC3 阳性空泡不能够与LAMP1 阳性的溶酶体融合的结果表明，这些结构是非经典自噬结构。我们还发现，IFN-γ刺激后PVM 处FIP200 的积累显著增加，ATG16L1-ATG5-ATG12 复合物也是GABARAPL2 定位于弓形虫PVs 的必要条件。因此，自噬机制的起始复合体和延伸复合体都参与了弓形虫PVs 周围多层膜的形成。然而，我们的数据并不表明由自噬机制形成的隔离膜与PVs 周围的多层膜之间存在明显联系，这还需要进一步研究。