推荐一篇发表在Cell上的论文，题目为“Perception of a pathogenic signature initiates intergenerational protection”，通讯作者是来自UC Berkeley的Andrew Dillin教授，Dillin教授课题组主要致力于生物体衰老机制的研究。
免疫反应的跨代传递是一种强大的适应性机制，有助于保护生物的后代免受病原侵害。在线虫(C. elegans)感染致病菌后，能够诱导其后代产生保护性反应，从而提升后代的免疫防御能力。然而迄今为止，关于这种跨代免疫反应的分子机制仍未被完全阐明。目前，已有研究揭示了一些细菌毒素和信号分子能够激活C. elegans的免疫反应及保护性行为反应。特别地，当线虫暴露于致病细菌释放的挥发性物质时，能够激活多个组织的应激反应。受到前人研究的启发，本文研究了C. elegans在暴露于病原挥发物后转录组水平的变化。研究发现，在暴露于两种致病菌的挥发物后，gst-4和cysl-2基因的表达均显著上调。gst-4和cysl-2分别编码谷胱甘肽S-转移酶（GST）-4和氰基丙氨酸合成酶（CYSL-2），它们都在解毒过程中发挥重要作用，并参与多种致病细菌的免疫反应。为了进一步探讨细菌挥发物如何影响基因表达，作者通过突变筛选发现，cysl-2基因发生了G228E错义突变，导致该基因的功能丧失，表现为gst-4表达抑制，回补野生型cysl-2基因，可以恢复这种抑制现象，表明cysl-2在响应细菌挥发物时起着关键作用。研究进一步发现，致病菌中的氰化物合成基因（hcnABC）对细菌挥发物引发的转录反应至关重要，能触发线虫内cysl-2的表达。因此，CYSL-2在响应细菌挥发物时具有双重作用：1. 感应氰化物并启动下游的转录反应（通过gst-4和cysl-2的上调）；2. 解毒氰化物，保护机体免受氰化物的毒性。CYSL-2 对于代际保护至关重要。cysl-2(lf) 突变体的后代在暴露于致病菌挥发物后，表现出基因表达和感染抵抗力的缺失。接下来，为了识别介导线虫中致病菌感染的代际保护相关的转录调控因子，作者对核定位基因进行了 RNAi 筛选，发现 mdt-15 是一个关键基因，影响父母与后代之间的代际保护。 mdt-15 的作用是下游的，驱动后代的 cysl-2 基因表达。同时，作者也发现与 MDT-15 相互作用的转录因子，共同诱导cysl-2 基因表达。总而言之，本文发现当线虫暴露于P. vranovensis 产生的氰化物时，会激活一种保护性的压力反应程序，且氰化物解毒的代谢副产物β-氰基丙氨酸作为代际信号，能保护后代免受感染。https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)01342-4原文引用：10.1016/j.cell.2024.11.026
