中国科学院微生物研究所的陈义华教授携手北京生命科学研究所的邵峰与吴边研究员团队，在最新研究中取得了突破性发现，极大地扩展了我们对β-d-甘露庚糖（HBE）分布范围及其生物学功能的理解。这一成果于2024年8月9日在《Science》期刊上发表，题为“The β-d-manno-heptoses are immune agonists across kingdoms”。

 

研究团队发现，β-d-甘露庚糖作为一种小分子病原体相关分子模式（PAMP），广泛存在于细菌、古生菌、真核生物乃至病毒中，能够激活一种名为α-蛋白激酶1（ALPK1）的先天性免疫信号通路。这一发现揭示了自然界中一种普遍存在的免疫激活机制，对于理解不同生物体间的免疫交互具有重要意义。

 

尤为引人注目的是，研究揭示了庚糖核苷酸转移酶中一个保守的STTR5基序，它不仅负责合成ADP-庚糖，还能催化生成胞苷-二磷酸（CDP）-庚糖和尿苷-二磷酸（UDP）-庚糖等新型庚糖衍生物。这些衍生物在人类和小鼠细胞实验中展现出比ADP-庚糖更强的ALPK1依赖性免疫反应激活能力，进一步证实了庚糖代谢物在先天免疫中的关键作用。

 

通过进化分析，科学家们还发现，随着后口动物逐渐失去合成β-d-甘露庚糖的能力，包括哺乳动物在内的部分脊椎动物进化出了ALPK1作为特异性受体，以识别和响应来自不同生物界成员的β-d-甘露庚糖信号。这一发现揭示了生物体在进化过程中如何通过调整免疫受体来适应环境变化的精妙机制。

 

该研究不仅更新了我们对β-d-甘露庚糖代谢物分布的认识，还为其在不同生物界中可能发挥的广泛生物学作用提供了新的视角。未来，随着对HBE相关庚糖代谢物结构多样性及其生物学功能的深入研究，我们有望揭示更多关于生物体间免疫交互和疾病发生发展的奥秘。