本報北京4月6日電（記者齊芳、鄧暉）免疫療法爲人類攻克癌症提出了新思路，但很少有人知道，植物和人類一樣，也有免疫系統，也能通過激活免疫系統來抵抗病蟲害，而這將極大地減少農藥的使用。

　　4月5日，清華大學柴繼傑團隊、中國科學院遺傳與發育生物學研究所周儉民團隊和清華大學王宏偉等團隊聯合在《科學》雜誌發表一項成果：在植物中發現由抗病蛋白組成的抗病小體並解析其冷凍電鏡結構，揭示了抗病蛋白管控和激活的核心分子機制。中國工程院院士、西北農林科技大學教授康振生評價，這是植物免疫研究領域取得里程碑式的成果，或將引領未來植物病理學和免疫學的發展。

　　植物具有複雜、精細調控的免疫系統，用於識別病原微生物、激活防衛反應，從而保護自己免受侵害。植物免疫系統的基礎組成就是植物細胞內數目衆多的抗病蛋白——它們是監控病蟲侵害的“哨兵”，也是動員植物防衛系統的“指揮官”。但抗病蛋白被發現至今已有25年，人們仍然不清楚其工作原理。周儉民介紹，這是因爲純化完整蛋白難度很大，而科學家們缺乏能“看到”更微觀結構的技術手段，無法解析蛋白複合物的完整組分，也就無法完成重構。

　　在這種情況下，三個身懷絕技的研究團隊走到了一起——周儉民團隊建立了理論和實驗體系，並解析了植物抗病蛋白ZAR1的完整組分；柴繼傑團隊在動物炎症小體結構研究中積累了豐富經驗並長期研究植物抗病蛋白，而王宏偉團隊在冷凍電鏡技術上有“絕活”。

　　在之前工作的基礎上，三個團隊進一步合作，以細菌蛋白AvrAC與植物抗病蛋白ZAR1爲體系，成功“組裝”了包含激活ZAR1的抗病小體，並揭示了抗病小體工作機制。比如，抗病小體形成後直接在細胞質膜上發出自殺指令，很可能是植物細胞死亡和免疫執行者。研究還發現，植物抗病小體的組裝方式、結構與功能，與動物免疫中的炎症小體驚人地相似，展現了在不同生命形式中，進化對免疫形成的力量。

　　柴繼傑表示：“植物一般無法移動，遭遇病蟲害時不能像動物那樣逃離。儘管體內抗病蛋白數量衆多，但總有防不勝防的疾病來襲，而抗病小體可以組合作戰，使其應對陌生病毒的本領增強了。”而搞清楚抗病小體的工作機制，對未來進一步展開抗病蛋白的研究是至關重要的一步。

　　英國皇家學會會士、塞斯伯裏實驗室教授索非恩·卡蒙評價：“這真是一個令人震驚和漂亮的結構。看到它，讓我非常興奮。更讓人振奮的是，他們提出了一個新的模型，一個我們領域從未有過的全新模型。他們提出了一種自殺開關模型。這個開關激活後，從抗病小體彈出，然後直接與細胞質膜結合，很可能通過在膜上形成穿孔，殺死細胞。這個模型非常、非常新，將會給植物免疫領域帶來很多啓示。”

　　科學家們看到了這項成果在農業上的應用前景，特別是在育種和減少農藥使用上的巨大潛力。中國科學院院士、河北大學校長康樂說：“爲了獲得具有某種抗性的植株，我們往往需要‘動員’植物的多種防禦基因來抵禦病害，但很可能會導致農作物產量的下降。我們現在知道了抗病小體的工作機制，未來或可在育種中進行精準調控。”中國農業科學院植物保護研究所所長周雪平教授表示，希望科學家們在這一項研究成果的基礎上繼續深耕，未來或將讓中國乃至全世界都減少農藥的用量。中國科學院院士李家洋介紹，科學家們正在推進把新發現應用在農業生產中，“這一成果是在模式植物擬南芥上獲得的，或許我們可以在其他十字花科農作物上先進行實驗。在獲得進一步認識的基礎上，再推廣到其他植物上”。

　　“免疫反應過度表達也會給植物帶來危害。那麼，這個度在哪裏？我們如何能夠精準地控制這個開關？這些都還需要下一步的深入研究。”周儉民表示，研究團隊將沿着這個方向繼續努力。