《自然》连发两篇重磅:陈志坚团队揭示cGAS-STING通路激活新机理,脂质分子竟是免疫“桥梁”-肽度TIMEDOO

作为先天免疫系统的核心哨兵,cGAS-STING通路在识别病原体及肿瘤细胞DNA中发挥着关键作用。然而,STING蛋白在结合配体后,如何从内质网(ER)迁移至高尔基体(Golgi)并完成激活状态的转变,一直是领域内的未解之谜。近日,德克萨斯大学西南医学中心(UT Southwestern Medical Center)的研究团队在《自然》(Nature)杂志上同期发表两篇长文。研究揭示了两种关键脂质分子——PtdIns(3,5)P2和胆固醇(Cholesterol)是STING发生寡聚化(Oligomerization)及启动免疫应答的必需因子。这一发现为精准调控免疫系统提供了全新的生物化学基础。

技术突破:寻找STING激活的“失落环节”

该系列研究由2024年拉斯克奖(Lasker Award)得主、2026年日本国际奖(Japan Prize)获得者陈志坚教授领衔。

团队通过分子互作筛选发现,一种名为PIKfyve的激酶对STING的激活至关重要,该酶负责催化产生脂质分子 PtdIns(3,5)P2。

  • 迁移机制: 研究发现,若缺失 PtdIns(3,5)P2,STING便无法从内质网迁移至高尔基体,其信号传导级联反应随之中断。

  • 直接结合: 实验证实,PtdIns(3,5)P2 能直接与 STING 蛋白结合,并与 cGAMP 协同作用诱导 STING 活化。

核心机制:冷冻电镜下的“分子串联”

《自然》连发两篇重磅:陈志坚团队揭示cGAS-STING通路激活新机理,脂质分子竟是免疫“桥梁”-肽度TIMEDOO

在另一篇并行论文中,研究人员利用冷冻电子显微镜(Cryo-electron microscopy)技术,在原子分辨率水平上解析了 STING 的激活结构:

  1. “焊接”长链: 当 STING 与 cGAMP 结合后,PtdIns(3,5)P2 会嵌入成对 STING 二聚体之间的凹槽中,像“分子桥梁”一样将它们焊接成长链(寡聚化)。

  2. 胆固醇的稳定性: 研究意外发现,胆固醇分子也参与了这一过程,它结合在 PtdIns(3,5)P2 附近的位点,起到了稳定 STING 线性排列的作用。

  3. 高尔基体的“选址”谜底: 这一发现解释了 STING 必须“搬迁”的原因——内质网中的 PtdIns(3,5)P2 和胆固醇含量极低,不足以支撑其组装;而高尔基体的高浓度脂质环境正好提供了 STING 组装成链的“最佳车间”。

临床启示:免疫调节的“新开关”

陈志坚教授指出,cGAS-STING通路的失调与多种自身免疫、炎症性及神经退行性疾病密切相关。

  • 抗癌与抗感染: 增强脂质分子与 STING 的结合能力,有望作为一种新策略来强化针对感染或癌症的免疫反应。

  • 阻断自身免疫: 针对 PtdIns(3,5)P2 或胆固醇结合位点设计抑制剂,可能为红斑狼疮等自身免疫疾病提供非传统的新疗法。

总结

这两项研究共同构建了一个精密的免疫激活模型:cGAMP 启动信号,而脂质分子 PtdIns(3,5)P2 与胆固醇则在特定的胞内位置完成了 STING 的物理组装。

参考文献:

Jay Xiaojun Tan et al, PtdIns(3,5)P2 is an endogenous ligand of STING in innate immune signalling, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-10084-0

Jie Li et al, Regulation of STING activation by phosphoinositide and cholesterol, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-10076-0

编辑:王洪

排版:李丽