文献档案
| 文献题目 | Salmonella-derived haem inhibits macrophage phagocytosis and promotes infection in mice |
| 发表期刊 | Nature Microbiology（IF: 19.4） |
| 发表团队 | 上海交通大学医学院姚玉峰（Yu-Feng Yao）教授团队 |
| 核心技术 | Tn-seq转座子测序筛选 |
研究背景
沙门氏菌（Salmonella enterica）作为重要的食源性致病菌，能够侵袭巨噬细胞并在其中复制，引发全身性感染。多年来的核心科学问题是：为什么这种细菌能够如此巧妙地逃避巨噬细胞的吞噬作用？
以往研究主要关注沙门氏菌分泌的效应蛋白，但这项研究的突破在于——研究者选择了高通量、无偏好的Tn-seq筛选技术，发现了一个全新的免疫逃逸机制！
研究方法
研究团队采用了一系列前沿技术：
转座子测序（Tn-seq）筛选：构建含约70,000个独立插入的沙门氏菌转座子突变文库，进行三轮巨噬细胞感染筛选，富集抗吞噬能力下降的突变株
免疫沉淀-质谱联用（IP-MS）：鉴定与SirM直接相互作用的蛋白质
体外甲基化实验：验证SirM对HemL的甲基化修饰
细胞吞噬实验：使用RAW 264.7、原代BMDM等多种巨噬细胞模型
小鼠感染模型：评估SirM在体内的毒力作用
信号通路分析：TLR4抑制剂、Cdc42活性检测等
核心技术|Tn-seq是如何成为这项研究的关键
什么是Tn-seq？
Tn-seq（Transposon sequencing）转座子测序技术，是通过在细菌基因组中随机插入转座子，构建海量突变体文库，然后在特定筛选条件下（如巨噬细胞感染），通过高通量测序比较输入与输出文库中转座子插入的丰度变化，从而精准鉴定出在该条件下发挥关键作用的基因。
本研究中的Tn-seq筛选策略
研究团队采用了三轮富集式Tn-seq筛选的精妙设计：
1. 文库构建：构建含约70,000个独立插入的沙门氏菌转座子突变文库，覆盖基因组绝大多数基因
2. **轮筛选：感染巨噬细胞2小时，收集胞内细菌，提取基因组
3. 第二轮筛选：将**轮收集的细菌再次感染巨噬细胞
4. 第三轮筛选：重复感染过程，进一步富集抗吞噬能力缺陷的突变株
5. 高通量测序与分析：比较每轮筛选前后突变体丰度，找到持续富集下降的基因
技术亮点：
通过多轮、递进式的Tn-seq筛选，确保了筛选结果的高可信度！
筛选成果｜Tn-seq直接锁定关键基因SirM
发现一：SirM是抗吞噬的关键甲基转移酶
通过Tn-seq筛选，大大提高了关键基因的筛选效率，研究团队直接命中了STM14_1981（命名为SirM）这个甲基转移酶基因，发现了这个"非分泌蛋白"在抗吞噬中的关键作用！
深入机制｜从基因发现到通路解析
发现二：SirM通过甲基化HemL上调血红素合成
锁定SirM后，研究团队进一步通过ΔsirM背景的二次Tn-seq筛选配合IP-MS，找到了下游底物。
发现三：细菌血红素通过TLR4-Cdc42轴抑制吞噬
机制研究揭示了完整的信号通路。
细菌分泌的血红素作用于巨噬细胞的TLR4受体
抑制下游Cdc42 GTP酶的激活
Cdc42失活导致肌动蛋白重排受阻，吞噬功能受抑
低至3μM的血红素即可产生显著抑制效应
体内验证｜从小鼠模型看SirM的毒力价值
发现四：SirM是沙门氏菌体内毒力的关键决定因子
小鼠感染实验充分验证了Tn-seq筛选发现的生理意义：
ΔsirM感染的小鼠存活率提高60%以上
脾脏、肝脏和粪便中的细菌载量下降1-2个数量级
病理切片显示肠道和肝脏炎症损伤显著减轻
Tn-seq时代的病原菌研究新思路
这项研究的成功，为我们展示了Tn-seq技术在病原菌研究中的巨大价值：
从"假设驱动"到"发现驱动"：Tn-seq让我们摆脱候选基因的局限，在全基因组范围内寻找真正的关键因子
多轮筛选=高可信度：递进式筛选策略有效降低假阳性，确保结果可靠
表型-机制无缝衔接：Tn-seq直接连接表型与基因型，为后续机制研究指明方向
可推广的研究范式：这一Tn-seq筛选策略可复制到几乎所有病原菌的毒力研究中
文献原文链接：https://doi.org/10.1038/s41564-026-02341-3
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