Lv H, Qin J, Gao J, Zhang F, Li M, Hao DC, Yin H. An endoglucanase from Erwinia amylovora induces broad-spectrum immune response in plants. Int J Biol Macromol. 2025 Mar 25;308(Pt 2):142550. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2025.142550. An endoglucanase from Erwinia amylovora induces broad-spectrum immune response in plants - ScienceDirect

植物病原体通过分泌细胞壁降解酶（CWDEs）突破宿主防御，但矛盾的是，这些酶往往同时作为微生物相关分子模式（MAMPs）触发植物免疫反应。Lv等（《国际生物大分子杂志》，2024）对来自梨火疫病菌（Erwinia amylovora）的GH8家族内切葡聚糖酶EaCel8的研究揭示了这一双重性。EaCel8在降解大麦β-葡聚糖的同时，还能在不引发细胞毒性的情况下诱导植物广谱免疫应答，表明其酶活性与免疫激活存在解耦现象。这一发现与Xiao等（《科学》，2024）的研究相呼应——该团队证明植物通过多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIPs）重构病原体多聚半乳糖醛酸酶（PG）的活性，使其产生免疫刺激型寡聚半乳糖醛酸（OGs），同时抑制免疫抑制型短链片段。这些研究共同揭示了一个精妙的植物策略：劫持病原体酶类，将其毒力因子转化为免疫触发器。

CWDEs作为毒力因子和MAMPs的双重角色反映了进化中的"军备竞赛"。EaCel8通过β-1,4-葡聚糖酶活性协助梨火疫病菌降解细胞壁，但其非细胞毒性的免疫诱导特性与真菌/卵菌系统（如灰霉病菌BeXYG1和疫霉菌XEG1）形成鲜明对比——后者虽能激活免疫却导致细胞死亡，限制了其生防应用价值。EaCel8通过触发ROS爆发、上调SA/JA/ET通路标记基因（NbPR1a、NbPR4等），并增强植物对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的抗性，成为研究"隐形"MAMPs的理想模型。值得注意的是，EaCel8酶解产生的混合连接葡聚糖（MLG）寡糖（DP≥3）本身即可诱导ROS，暗示植物可能同时利用酶及其产物进行免疫信号传递。

新兴模型认为，植物免疫系统通过调控CWDEs的酶活性来精确控制免疫输出。EaCel8切割β-1,4糖苷键产生的MLG寡聚体可作为损伤相关分子模式（DAMPs），或直接结合模式识别受体（PRRs）。类似地，PGIPs通过改变PG的底物偏好性，促进长链免疫刺激型OGs生成，同时抑制短链免疫抑制型片段。这种"酶活性抑制-产物导向"的双重控制机制，体现了植物通过操纵病原体酶动力学来放大防御信号的保守策略。Dodds等（《植物细胞》，2024）进一步指出，植物免疫通过整合细胞表面与胞内受体信号网络，动态平衡病原体识别与免疫激活。

除酶学调控外，植物还通过代谢重编程和微生物组管理构建多层次防御体系。以药用植物黄精（Polygonatum cyrtonema）为例，Pang等（《微生物学谱》，2022）发现根腐病会破坏根际微生物多样性，同时上调MAPK信号、黄酮生物合成等防御相关通路，以及皂苷等功能代谢物含量。值得注意的是，健康植株根际显著富集生防菌紫色链霉菌XTBG45，可有效抑制尖孢镰刀菌和胶孢炭疽菌。这与EaCel8的"免疫 priming"作用形成呼应——二者共同揭示了植物如何通过酶学、代谢和微生物群落的三维协同实现病原体防控。

Xiao等对PGIPs的改造工程为作物保护提供了新思路，而EaCel8在碱性环境中的稳定性与广谱宿主适应性也展现出田间应用潜力。但核心问题仍需探索：植物如何区分酶源性信号的"敌我属性"？EaCel8在梨火疫病菌侵染蔷薇科宿主时究竟发挥毒力还是免疫作用？通过感染过程的转录组分析解析其动态表达，或借鉴Zhang等（《自然-生物技术》，2023）对工程化免疫受体的研究思路，解析EaCel8-植物受体复合物结构，将有助于揭示新型信号界面。

从EaCel8、PGIPs到微生物组调控的研究汇聚表明：病原体酶类和微生物群落不仅是威胁，更是植物免疫监视的工具库。解码植物对CWDE活性和菌群互作的改造机制，将为开发生物防治制剂提供新范式——在病原抑制、免疫激活与生态可持续性之间实现精准平衡。