一种受光调节的昼夜节律计时器可优化中性粒细胞杀菌活性以增强日间免疫力

免疫应答表现出强烈的昼夜节律性，细菌清除能力的增强通常与生物体的活动期同步。尽管中性粒细胞提供了大部分细胞抗菌防御，但其中性粒细胞钟机制仍知之甚少。在此，我们利用斑马鱼幼鱼探究了感染期间时钟基因在中性粒细胞中的作用。中性粒细胞产生活性氧（ROS）和杀灭细菌需要 Per2，其通过增强高迁移率族蛋白 1a（hmgb1a）的感染应答性表达来实现。Per2 的 Cry 结合结构域是调节中性粒细胞杀菌活性所必需的，而缺失 Cry1a 的中性粒细胞具有增强的杀菌活性和感染应答性 hmgb1a 表达。一个包含 BMAL1 和 nuclear factor κB 结合基序的保守顺式调控元件将感染应答性 hmgb1a 表达限制在光照期。中性粒细胞中 BMAL1 基序的突变减弱了光对杀菌活性和 hmgb1a 表达的启动效应。这些发现确定了一种光应答性细胞内在计时器，可控制抗菌活性在一天中不同时间的变化。