2021年12月20日，我院2018级在读本科生熊雪在国际著名Int. J. Mol. Sci.期刊（影响因子IF：5.923），JCR分区Q2，中科院2区，Top期刊，在线发表了“The VirB system plays a crucial role in Brucella intracellular infection”的论文，我院焦寒伟老师为文章的最后通讯作者。

布鲁氏菌病是由布鲁氏杆菌(Brucella)引起的一种人畜共患传染病，患病动物主要表为流产、不孕不育和产奶量下降，患布鲁氏菌病的畜或同群畜必须扑杀并进行无害化处理，给养殖业带来极大的经济损失。人类疾病通过直接接触感染动物的血液、组织或食用受污染的乳制品而引起，临床症状表现为间歇性发热、关节炎、脑脊髓炎、睾丸炎，患者会失去劳动能力，且终身携带该病原菌。

布鲁氏菌通过在靶细胞（巨噬细胞、树突状细胞和滋养层细胞）内复制引起宿主发病，这一过程依赖于VirB操纵子编码的四型分泌系统（T4SS）。

布鲁氏菌通过皮肤黏膜、消化道和呼吸道侵入宿主细胞后被膜包裹，形成含布鲁氏菌的液泡（Brucella-containing vacuole，BCV)；再与内质网出口位点相互作用，形成复制型布鲁氏菌液泡（ER-derived replicativeBrucella-containing vacuole，rBCV)；在内质网复制后，变为与自噬相关的布鲁氏菌液泡（autophagy-relatedBrucella-containing vacuole，aBCV)，而后从靶细胞中排出，并开始新一轮的细胞内感染。VirB系统在rBCV的生物发生中起着至关重要的作用，VirB缺失株无法成功完成布鲁氏菌在靶细胞内的循环过程。

图1.布鲁氏菌的胞内循环过程

VirB系统由VirB1—VirB12组成，最初在猪种布鲁氏菌中发现，随后被证实存在于所有种的布鲁氏菌中，且高度保守。VirB操纵子中每个基因都有特定的功能，编码具有不同结构和功能的蛋白质。VirB蛋白质按其功能可分为四类：能量供给成分（VirB4和VirB11）、核心成分（VirB6—VirB0）、表面暴露成分（VirB2和VirB5）、其他成分（VirB1和VirB12）。

图2. VirB系统的结构

T4SS由VirB操纵子编码而成，通过分泌效应蛋白调节宿主细胞通路，从而产生两方面的作用：一是对布鲁氏菌毒力的影响，二是对rBCV形成的影响。目前已知的效应蛋白有15种：RicA, VceC, VecA, BtpA, BtpB, BspA, BspB, BspF, BPE005, BPE123, BPE043, BPE275, SepA, BspC和BspE。

图3. VirB T4SS影响的细胞通路

VirB系统的表达在rBCV生物发生期间达到峰值，在细菌开始复制时，其表达量逐渐减少，表明VirB系统的表达受到宿主细胞严格的调控。我们将VirB系统的调节因子分为直接调节因子（HutC、IFH、群体感应调节蛋白BlxR和自体诱导剂）和间接调节因子（葡萄糖焦磷酸化酶和Hfq）。

VirB系统在布鲁氏菌细胞内感染中起重要作用，对VirB系统的研究有助于了解布鲁氏菌的致病分子机制，对新型疫苗的研制提供新思路新靶点。

9001cc金沙2018级2班，班主任为陈吉轩老师，该班的在读本科生-熊雪，长期在焦寒伟老师实验室做实验，以综测成绩第3名，成功保送了中国科学技术大学攻读硕士研究生；该研究工作得到了焦寒伟老师课题组的国家自然科学基金(31802215)、中央高校基本科研业务费(XDJK2020C022, XDJK2019C024)、重庆市自然科学基金(cstc2018jcyjA0807)等项目资助。

论文链接：https://www.mdpi.com/1422-0067/22/24/13637/pdf