細胞因子是一類(lèi)小肽信號分子，它們在調控動(dòng)物免疫和炎癥反應中發(fā)揮著(zhù)核心作用。促炎因子和抗炎因子是免疫系統中兩類(lèi)功能相反的細胞因子。其中，促炎因子可以啟動(dòng)炎癥反應、促進(jìn)病原體清除和組織修復；抗炎因子則可以抑制炎癥反應，防止自身免疫疾病。二者的動(dòng)態(tài)平衡是機體有效防御且避免自我損傷的關(guān)鍵。
自 1991 年以來(lái)，研究人員已經(jīng)發(fā)現多種植物小肽可以作為促炎因子調控植物免疫，但植物能否利用抗炎因子維持免疫穩態(tài)，仍是未解之謎。
2025 年 8 月 21 日，崖州灣國家實(shí)驗室王磊博士與德國圖賓根大學(xué) Georg Felix 教授團隊合作，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：A receptor antagonist counterbalances multiple systemin phytocytokines in tomato 的研究論文，崖州灣國家實(shí)驗室為論文第一單位，王磊為論文第一作者。
該研究揭示了植物抗炎因子系統素拮抗肽（AntiSYS）調控番茄免疫系統的分子機制。AntiSYS 是番茄中的一個(gè)天然小肽，它能特異性抑制植物細胞因子系統素的活性，避免植物"過(guò)度發(fā)炎"導致的生長(cháng)發(fā)育異常，從而成為植物免疫穩態(tài)調控的關(guān)鍵"剎車(chē)"。該研究揭示了植物免疫系統調控的新機制，為抗病蟲(chóng)作物設計提供了重要理論基礎。
對免疫激活的嚴格調控對于植物健康至關(guān)重要。然而，植物如何控制其免疫刺激性植物細胞因子的作用，在很大程度上仍不清楚。
在這項最新研究中，研究團隊確認了系統素拮抗肽（AntiSYS）是番茄細胞因子系統素的天然抑制劑。AntiSYS 是一種系統素樣肽，編碼于一個(gè)基因簇中，該基因簇還有四個(gè)同源基因，其中三個(gè)為新發(fā)現的具有激動(dòng)活性的系統素（促炎因子）--SYS2、SYS3 和 SYS4。
AntiSYS 是系統素受體的一種強效且特異性的拮抗劑。缺乏 AntiSYS 的番茄突變體表現出生長(cháng)異常和生殖適應性降低。而在缺乏功能性系統素受體的植物中，未觀(guān)察到這些 AntiSYS 缺乏的癥狀，這表明 AntiSYS 在對抗激動(dòng)性系統素方面發(fā)揮著(zhù)作用。因此，就像動(dòng)物體內拮抗性白細胞介素控制免疫穩態(tài)一樣，AntiSYS 在番茄植株中對植物細胞因子活性的調控也發(fā)揮著(zhù)至關(guān)重要的作用。
該研究的核心發(fā)現：
番茄含有 AntiSYS，這是一種強效的植物細胞因子系統素（SYS1）的抑制劑；
AntiSYS 是系統素受體 SYR1 的競爭性受體拮抗劑；
AntiSYS 與另外 3 種促炎因子 SYS2、SYS3 和 SYS4 一起編碼在一個(gè)基因簇中；
缺乏 AntiSYS 會(huì )對植物的生長(cháng)和發(fā)育產(chǎn)生嚴重影響。
關(guān)于崖州灣國家實(shí)驗室
崖州灣國家實(shí)驗室成立于 2022 年 9 月，位于海南省三亞市崖州灣科技城，實(shí)驗室聚焦國家糧食安全和種業(yè)創(chuàng )新中的重大科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題，從當前重大迫切需求和搶占未來(lái)制高點(diǎn)兩個(gè)方面出發(fā)，實(shí)驗室將扛起"生物育種前沿理論和關(guān)鍵技術(shù)突破、核心種源創(chuàng )制及大規模鑒定、重大品種精準設計與培育"的三大使命。
論文鏈接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00866-9
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