清華大學×首都師范大學合作最新Cell論文

編輯丨王多魚

排版丨水成文

高等生物將外界刺激從感知組織傳遞至全身，以實現系統性響應。對于植物而言，它們會持續遭受 病原微生物的侵 害 。植物的保衛細胞能夠感知病原體 ，迅速 關閉氣孔， 阻斷 病原體 入侵，形成第一道防線—— “氣孔免疫” 。

之前的研究顯示，在病原體 侵染植物葉片后， 植物 遠端未被侵染的葉片經過數天時間可以 獲得 一種依賴于水楊酸途徑而持續數天甚至數周的免疫抗性—— “ 系統獲得性抗性 ”（SAR） 。然而， 適宜病體侵害的環境往往使植株器官在短期時間（數小時）內先后遭受病原體威脅。

因此，植物是否存在一種快速 預警 系統，在 病原菌侵染葉片 后 迅速將免疫信息傳遞至遠端未被侵染的葉片，從而提前統籌防御，賦予植物全局免疫能力，這一問題仍有待回答。

2026 年 1 月 27 日，清華大學齊天從副教授、首都師范大學宋素勝教授 作為共同通訊作者（劉長振、余強勝、金云帆為論文共同第一作者）， 在國際頂尖學術期刊 Cell 上發表題為：An uORF-encoded mobile peptide sparks systemic stomatal immunity 的研究論文。

該研究首次發現了一種侵染早期快速啟動的全新的全局性免疫系統——系統性氣孔免疫（systemic stomatal immunity，SSIM），鑒定了介導該系統的移動性信號分子及其受體復合體，揭示了新型的細胞內信號轉導機制，闡明了病原菌侵染早期快速啟動全局防御的分子通路。

在這項最新研究中，研究團隊發現，受病原體感染的本地葉片會將危險狀態傳遞至未被感染的遠端系統葉片，通過觸發氣孔關閉，啟動名為系統性氣孔免疫（systemic stomatal immunity，SSIM）的全局防御機制。

研究團隊進一步探索了其中的分子機制，研究團隊發現，由上游開放閱讀框（uORF）編碼的系統性氣孔免疫傳導肽（USIC）可作為長距離移動信號肽誘導系統性氣孔免疫（SSIM）。

在本地葉片中， USIC 在病原體/模式信號刺激下表達增加，并分泌至質外體（apoplast，植物組織中由細胞壁、細胞間隙和導管等非生命部分組成的連續系統，是水分和溶質運輸的重要途徑）進行長距離運輸。在系統葉片中，USIC 被細胞膜表面的 SIRK1-KIN7 受體復合物識別，并誘導 MC4 介導的 KIN7 切割，KIN7 通過與 AHA1 質子泵/ PIP2;1 水通道蛋白相互作用，使液泡失水，調控氣孔關閉。

該研究的核心發現：

• 本地病原體感染/模式信號觸發系統性氣孔免疫；

• USIC 是一種由上游開放閱讀框（uORF）編碼的移動肽，介導系統性氣孔免疫；

• USIC 被 SIRK1/KIN7 受體復合物識別；

• KIN7 被 MC4 切割以及與 AHA1/PIP2;1 相互作用調控系統性氣孔免疫。

該研究首次報道高等植物“系統性氣孔免疫”這一全新防御系統，它區別于建立緩慢的“系統獲得性抗性”，也不依賴于水楊酸通路，而是以一種更精簡、更迅速的信號轉導特性，實現植物全身的整體性防御。這一發現不僅開拓了植物免疫學理論，也為開發廣譜、快速抗病特性的作物提供了重要理論基礎。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)01437-0