天然免疫是机体的第一道防线，在抵御和清除病原微生物侵害中担负着至关重要的作用，但目前人们对宿主激发和调节迅速而可控的天然免疫响应的生物策略和分子途径并不完全了解。病原微生物感染机体依赖其毒力因子，其中孔道形成毒素(pore-forming toxins)是最大的一类由致病菌产生的蛋白毒力因子，其能插入细胞膜形成通道而引起细胞损伤，如产气单胞菌溶素aerolysin等。目前人们惊讶地发现细菌毒素样蛋白(pore-forming toxin-like proteins)广泛存在于各种动植物物种中，而对它们的生物学功能的认识几乎为空白。

    中国科学院昆明动物研究所动物模型与人类疾病机理重点实验室生物毒素与人类疾病课题组在张云研究员带领下，从两栖动物大蹼铃蟾(Bombina maxima)中分离和克隆了第一个细菌毒素样蛋白和三叶因子复合物betagamma-CAT(发明专利授权号ZL200810058028.5)，该课题组向阳和严超等进一步深入揭示了该蛋白质复合物的表达调控与微生物感染密切相关，动物体内模型证明其具有清除细菌，保护动物免受致命感染的功能。

    与现在已知的微生物识别Toll样受体(Toll-like receptors)通路不同，betagamma-CAT的作用机制在于通过宿主细胞受体介导的该蛋白复合物内吞，溶酶体膜寡聚化及通道形成，造成细胞炎症小体(inflammasome)的激活，进而迅速而有效地激发体内天然免疫响应清除体内微生物的感染。

    该研究表明在微生物感染与宿主免疫的博弈中，宿主同样产生细菌毒素样蛋白，通过新颖的分子作用通路和机制清除病原微生物感染。研究结果为阐明机体调控天然免疫响应的策略和分子途径等科学问题提供了新思路和新线索，同时对于深入揭示感染和炎症相关疾病的发生机理，研发新的疾病治疗策略和药物具有重要的科学意义。

    该研究成果发表于国际科学杂志《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of the sciences，USA)。

该研究获得国家“973”计划项目、国家基金委-云南省联合基金以及中科院重点部署项目的资助。