布鲁氏菌胞内存活机制与巨噬细胞极化关系研究进展

布鲁氏菌（Brucella）是一种兼性胞内寄生致病菌,虽无典型的毒力因子却有很强的致病力,且常导致慢性持续感染。布鲁氏菌病被列入世界上严重的人兽共患病之一,直接对畜牧业造成重大经济损失,严重威胁人类健康和公共卫生安全。布鲁氏菌感染的靶细胞主要是巨噬细胞,其发展了更高的策略逃逸宿主免疫细胞的杀伤,甚至在细胞内大量繁殖,削弱巨噬细胞的功能,使巨噬细胞的杀伤作用和抗原递呈功能部分丧失,从而能在宿主细胞内长期持续性感染。文章围绕布鲁氏菌胞内存活机制进行探讨,分析了不同极化类型的巨噬细胞在布鲁氏菌感染过程中的调控作用,以及相关炎症通路对机体炎症发展的作用;揭示了布鲁氏菌胞内生存不仅可适应持续感染期间不同的免疫微环境,也可适应感染期间靶细胞营养物质利用率的差异;证实了在慢性感染的过程中免疫逃避和与宿主细胞代谢的相互作用起关键作用;解释了NF-κB通路是调节M1/M2型巨噬细胞亚型平衡状态的关键因素。布鲁氏菌在宿主细胞中持续感染是国内外学者所面临的巨大难题,其免疫逃逸机制和致病机制仍需进一步研究。     

NF-κB信号通路调控布鲁氏菌胞内存活分子机制的初步研究

本试验用布鲁氏菌强、弱毒株侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,旨在探讨NF-κB信号通路与布鲁氏菌强、弱毒株在胞内生存的关系。采用光滑型牛布鲁氏菌2308、粗糙型牛布鲁氏菌RB51在不同感染复数下侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,侵染0、4、8、24 h后,裂解细胞收集蛋白,Western blotting检测布鲁氏菌对激活NF-κB信号通路的影响。利用不同浓度的NF-κB信号通路抑制剂处理小鼠巨噬细胞RAW264.7,然后用布鲁氏菌在不同感染复数下侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,ELISA试剂盒检测细胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达量;同时对胞内菌CFU进行计数。结果显示粗糙型牛布鲁氏菌RB51可以强烈激活NF-κB信号通路,光滑型牛布鲁氏菌2308对其激活作用较弱;同时对NF-κB信号通路的激活具有浓度依赖性,在感染复数为80:1、侵染时间为8 h时光滑型牛布鲁氏菌2308和粗糙型牛布鲁氏菌RB51对NF-κB激活程度最强,且该通路参与产生TNF-α、IL-1β和IL-6;NF-κB信号通路抑制剂BAY11-7082影响布鲁氏菌在胞内的生存。因此,粗糙型牛布鲁氏菌RB51胞内存活与NF-κB信号通路密切相关,为进一步研究布鲁氏菌的胞内致病机制奠定基础,也为布鲁氏菌新型药物的研发、家畜布鲁氏菌病预防和治疗提供科学依据。     

巨噬细胞极化形成的影响因素研究进展

巨噬细胞是生物体中宿主防御的重要调节者。为了满足机体不同的需要,巨噬细胞可以在不同刺激因子作用下转化为具有不同功能表型的状态,这个过程称为极化。不同影响因素下的静息巨噬细胞(M0)可极化形成不同的表型,促炎表型(M1)和抗炎表型(M2)。极化后的巨噬细胞也可通过逆转它们的表型进一步重新编程。巨噬细胞极化和重编程在维持免疫系统的稳定状态中发挥重要作用,并参与许多疾病的发生发展过程。论文对巨噬细胞极化形成的影响因素进行了论述提供参考。     

一株犬种布鲁氏菌的分离鉴定及其在巨噬细胞内存活能力的研究

为分离鉴定流产犬的致病病原及其生物学特性,本研究从重庆某宠物医院无菌采集流产犬全血2份,将其涂布于布鲁氏菌选择培养基,分别在不含CO2和含7.5%CO2条件下37℃培养72 h,观察菌落形态,并经结晶紫染色,观察细菌类型。按照国家标准鉴定分离菌的生化特性。细菌分离结果显示,在不含CO2和含7.5%CO2的培养箱中2份流产犬全血样品在布鲁氏菌选择培养基上均长出边缘整齐、光滑的圆形菌落,透射光下,菌落呈浅黄色且有光泽;结晶紫染色结果显示分离菌为典型的粗糙型细菌;生化鉴定结果显示,分离株在TSA中的生长不依赖于CO2,且不产生H2S,氧化酶和脲酶试验均为强阳性。上述结果表明分离到一株犬种布鲁氏菌,命名为B. canis CQ3。对分离菌进行全基因组测序,利用MAUVE对分离株与GenBank中38株不同种的布鲁氏菌基因组进行比对,并构建分离菌全基因组的进化树。将不同种布鲁氏菌及分离株分别接种于TSB培养基中,通过测定不同时间的OD450nm值绘制各菌株的生长曲线。将各菌株及B. canis CQ3株分别以MOI 100感染小鼠腹腔巨噬细胞RAW264.7,在感染后的不同时间(1 h、24 h...     

巨噬细胞极化及其对炎性疾病作用的研究进展

巨噬细胞属于免疫细胞,是机体免疫的重要组成部分,在宿主防御、内环境稳态的维持和炎症反应等方面发挥重要作用.巨噬细胞具有高度异质性和可塑性,能对微环境的各种刺激因素做出应答,极化为不同功能和形态的巨噬细胞亚群,呈现出不同的表型.巨噬细胞与动物炎性疾病密切相关.近年来研究发现,不同表型的巨噬细胞分别与某些疾病存在强相关关系...     

布鲁氏菌的胞内生存机制研究进展

布鲁氏菌的感染周期和致病能力主要取决于其在吞噬细胞内的生存能力.布鲁氏菌入侵宿主细胞后,会经历多阶段复杂的细胞内循环过程.它们通过Ⅳ型分泌系统(T4SS)的介导依次通过内吞层,分泌层和自噬区,并发挥其功能.T4SS启动子调节一系列宿主功能和机制,首先促进最初的内体样布氏小体(eBCV)转化为融合宿主内质网的复制细胞器(...     

JAK/STAT通路抑制剂AG490对单核细胞增生李斯特菌感染的影响

为检测Janus激酶/信号转导与转录激活子(JAK/STAT)信号通路抑制剂α-氰-3, 4-二羟基-N-苄基肉桂酰胺(AG490)对单核细胞增生李斯特菌(LM)感染小鼠脑微血管内皮细胞和小鼠的影响,将不同浓度抑制剂AG490与细胞共同孵育,然后将LM分别感染细胞,MTT法检测不同浓度抑制剂AG490对细胞活性的影响;利用菌落计数法计算LM的侵袭率和胞内细菌数量,检测AG490对LM介导的小鼠生存曲线的影响;利用试剂盒检测抑制剂AG490对LM介导的乳酸脱氢酶(LDH)、白细胞介素-1β(IL-1β)、干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-6(IL-6)分泌的影响;利用实时定量PCR检测AG490对LM介导的炎性小体NLRP3的mRNA水平影响。结果:抑制剂AG490在5、10或15μmol/L浓度时未见对细胞活性有明显影响,AG490显著抑制了LM的侵袭、胞内和脏器内细菌数量,提高小鼠成活率,显著提高LM介导的LDH、IFN-γ、IL-6、IL-1β和NLRP3的mRNA水平。本研究表明,JAK/STAT信号通路抑制剂AG490可调控细胞内LM的存活,增强LM介导的细胞炎性小体水平,为调查LM引起脑膜炎的致病机制提供科学依据。     

布鲁氏菌胞内存活机制与巨噬细胞极化关系研究进展

布鲁氏菌(Brucella)是一种兼性胞内寄生致病菌,虽无典型的毒力因子却有很强的致病力,且常导致慢性持续感染。布鲁氏菌病被列入世界上严重的人兽共患病之一,直接对畜牧业造成重大经济损失,严重威胁人类健康和公共卫生安全。布鲁氏菌感染的靶细胞主要是巨噬细胞,其发展了更高的策略逃逸宿主免疫细胞的杀伤,甚至在细胞内大量繁殖,削弱巨噬细胞的功能,使巨噬细胞的杀伤作用和抗原递呈功能部分丧失,从而能在宿主细胞内长期持续性感染。文章围绕布鲁氏菌胞内存活机制进行探讨,分析了不同极化类型的巨噬细胞在布鲁氏菌感染过程中的调控作用,以及相关炎症通路对机体炎症发展的作用;揭示了布鲁氏菌胞内生存不仅可适应持续感染期间不同的免疫微环境,也可适应感染期间靶细胞营养物质利用率的差异;证实了在慢性感染的过程中免疫逃避和与宿主细胞代谢的相互作用起关键作用;解释了NF-κB通路是调节M1/M2型巨噬细胞亚型平衡状态的关键因素。布鲁氏菌在宿主细胞中持续感染是国内外学者所面临的巨大难题,其免疫逃逸机制和致病机制仍需进一步研究。     

Preliminary Study on NF-κB Signaling Pathway Regulating Brucella Intracellular Survival Molecular Mechanisms

By the infection of Brucella virulent strain and attenuated strain in mice macrophage RAW264.7,the assay was aimed to explore the relationship between NF-κB signaling pathways and Brucella virulent strain and attenuated strain in intracellular survival.Use different MOI Brucella (2308,RB51,16M and M5) to infect mice macrophage RAW264.7,after 0,4,8 and 24 h infected,cracking cell and collecting supernatant,we detected the effect of Brucella on activation of NF-κB signaling pathway by Western blotting.Different concentrations of NF-κB signaling pathway inhibitor were incubated with mice macrophage RAW264.7,with different multiplicities of infection (MOI) of Brucella infecting cells,ELISA kits to detect the expressions of TNF-α,IL-1β and IL-6 cytokine;At the same time,count the number of intracellular bacteria of CFU.The results showed that rough cattle Brucella strains RB51 could strongly activate NF-κB signaling pathway,smooth cattle Brucella strains 2308 was weak in the activation;At the same time,the activation of NF-κB signaling pathway was concentration dependent.When the MOI was 80,infection time was 8 h,NF-κB activation degrees of rough cattle Brucella strains RB51 and smooth cattle Brucella strains 2308 were the strongest,and this pathway was involved in producing TNF-α and IL-6;NF-κB signaling pathway inhibitor BAY11-7082 affected Brucella intracellular survival.So rough cattle Brucella strains RB51 intracellular survival and NF-κB signaling pathway activity were closely related.The results laid the foundation for the further study of Brucella intracellular pathogenesis,also provided scientific basis for the research of new drugs to Brucella,and prevention and treatment of brucellosis.     

益生菌影响巨噬细胞极化的机制研究进展

益生菌具有较好的黏附能力,可以定植在肠道中调控肠道菌群的平衡,增加黏膜底层中的免疫细胞数量,从而发挥调节肠道炎症反应的作用,对宿主具有有益作用。巨噬细胞是免疫反应中的关键桥梁细胞,是重要的免疫细胞,具有异质性和可塑性,可以分化为经典活化性巨噬细胞型(classically activated macrophages, CAM,M1)和替代活化性巨噬细胞型(alternative activated macrophages, AAM,M2),M1型巨噬细胞可增强机体的抗原提呈和杀菌能力,M2型巨噬细胞具有增强内吞、防止炎症反应过度、促进伤口愈合的能力。益生菌对炎症反应的调节可能是通过影响巨噬细胞的极化实现的,但目前关于益生菌影响巨噬细胞极化的方向仍有争议。论文综述了益生菌通过JAK-STAT、NF-κB、TLR信号通路调节巨噬细胞极化的相关研究进展,以期为进一步明确益生菌对巨噬细胞极化的分子机制研究提供参考。     

Effect of E3 Ubiquitin Ligase Nrdp1 and SOCS-1 on Intracellular Survival and Macrophage Apoptosis Induced by Brucella

In order to investigate the effect of E3 ubiquitin ligase Nrdp1 and SOCS-1 genes on apoptosis during Brucella infection macrophages.The cell models of interference and over expression of Nrdp1 and SOCS-1 genes (pLL3.7-N1,pLL3.7-S1 and pLEX-Nrdp1,pLEX-SOCS-1) were constructed.Normal RAW264.7 cell,pLL3.7-N1,pLEX-Nrdp1,pLL3.7-S1 and pLEX-SOCS-1 group cells were infected with Brucella melitensis 16M (referred to 16M),the expression of Bax,Bcl-2,TNF-α genes were detected by qRT-PCR and apoptosis rate was detected by flow cytometry.pLL3.7-N1,pLEX-Nrdp1,pLL3.7-S1,pLEX-SOCS-1 cell model of the works best of interference and overexpression Nrdp1,SOCS-1 were successfully constructed and screened.After 16M infecting each group cells,compared with the control group,the expression of Bcl-2 and Bax mRNA in pLL3.7-N1,pLEX-Nrdp1,pLL3.7-S1 and pLEX-SOCS-1 groups were significantly different in different time periods (P < 0.05).The expression of TNF-α mRNA in pLL3.7-S1 group was significantly lower (P < 0.05),while the pLEX-SOCS-1 group was significantly higher (P < 0.05).Apoptosis rates in pLEX-Nrdp1,pLEX-SOCS-1 groups were significantly higher (P < 0.05),while pLL3.7-S1 group was lower (P < 0.05).The results showed that the Nrdp1 and SOCS-1 genes were closely related to apoptosis with 16M induction,the research laid the foundation for the study of 16M intracellular parasitism mechanisms.     

E3泛素连接酶Nrdp1和SOCS-1对布鲁氏菌诱导细胞凋亡的影响

为了探讨E3泛素连接酶Nrdp1、SOCS-1基因在布鲁氏菌侵染巨噬细胞过程中对细胞凋亡的影响,构建Nrdp1、SOCS-1基因的干扰和过表达细胞模型(简称为pLL3.7-N1、pLL3.7-S1和pLEX-Nrdp1、pLEX-SOCS-1);羊种布鲁氏菌16M(简称16M) 侵染正常细胞RAW264.7及pLL3.7-N1、pLEX-Nrdp1、pLL3.7-S1、pLEX-SOCS-1组细胞,qRT-PCR检测Bax、Bcl-2、TNF-α的mRNA表达量,并通过流式细胞仪术检测细胞凋亡率。结果显示,试验成功构建并筛选出干扰和过表达Nrdp1、SOCS-1效果最好的pLL3.7-N1、pLEX-Nrdp1、pLL3.7-S1、pLEX-SOCS-1细胞模型;16M侵染各组细胞,与对照组相比,在不同的时间段pLL3.7-N1、pLL3.7-S1、pLEX-Nrdp1、pLEX-SOCS-1组细胞的Bcl-2和Bax的mRNA表达量差异显著(P < 0.05);pLL3.7-S1组细胞的TNF-α mRNA显著降低(P < 0.05),而pLEX-SOCS-1组显著升高(P < 0.05);pLEX-Nrdp1、pLEX-SOCS-1组细胞凋亡率显著升高(P < 0.05),而pLL3.7-S1组显著降低(P < 0.05)。研究结果表明,Nrdp1、SOCS-1基因与16M诱导的细胞凋亡密切相关,为16M胞内寄生机制的研究奠定了基础。     

感染牛布鲁菌544A的巨噬细胞蛋白质组学分析

布鲁菌在巨噬细胞内寄生改变了巨噬细胞的很多结构和功能,对牛布鲁菌强毒株544A感染的巨噬细胞和未感染的巨噬细胞全细胞蛋白进行比较蛋白质组学分析,质谱鉴定和生物学信息检索,结果显示,共有13个差异蛋白点,代表了12种蛋白质,这些蛋白主要参与细胞的代谢,细胞骨架合成,蛋白损伤修复以及基因的转录调控等生物过程。这些蛋白的发现将为进一步研究布鲁菌的感染与致病机制提示方向,同时也为深入探讨病原菌与宿主的相互作用模式奠定了基础。     

miR-145a-3p通过靶向ATG14调控布鲁氏菌诱导的RAW264.7自噬

【目的】探究miR-145a-3p对布鲁氏菌诱导的巨噬细胞(RAW264.7)自噬及其对布鲁氏菌胞内生存的影响。【方法】首先合成自噬相关miRNA miR-145a-3p的模拟物(miR-145a-3p mimics)和抑制剂(miR-145a-3p inhibitor)及对照模拟物(NC mimics),转染至GFP-RFP-RAW264.7细胞中,然后用布鲁氏菌侵染该细胞24 h,通过激光共聚焦显微镜观察miR-145a-3p对自噬的影响;运用TargetScan、miRBase等生物信息学软件预测miR-145a-3p的靶蛋白;通过构建PmirGLO-ATG14-3′UTR和PmirGLO-ATG14-3′UTR-mutation重组质粒,用SacⅠ和KpnⅠ进行双酶切鉴定,并利用双荧光素酶报告系统验证miR-145a-3p与自噬相关基因(autophagy-related gene 14,ATG14)的靶向关系;将RAW264.7细胞培养至60%汇合时,分别转染miR-145a-3p mimics、miR-145a-3p inhibitor和NC mimics,转染7 h后用布...     

布鲁氏菌分泌蛋白BMCO基因缺失株的构建及生物学特性研究

【目的】 试验旨在构建牛种布鲁氏菌S2308的多铜氧化酶(BMCO)基因缺失株,探究缺失株的生长特性及在宿主细胞中的存活能力,并分析BMCO蛋白的结构。【方法】 利用PCR扩增BMCO基因上、下游同源臂和Kan基因,通过融合PCR技术将3段基因进行融合。融合片段与pMD19-T载体连接,制作牛布鲁氏菌S2308感受态细胞,1 800 V电压、400 Ω电阻电转化至牛种布鲁氏菌S2308感受态细胞中,涂布于Kan抗性的布鲁氏菌固体培养基中,筛选挑取阳性菌落,连续培养10代,检测第10代阳性菌落的遗传稳定性和生长变化趋势,将pBBR1MCS-4-BMCO融合质粒电转至能够稳定遗传BMCO基因缺失的牛种布鲁氏菌中,培养筛选阳性菌落。以感染复数(MOI)100分别用亲本株、缺失株、回补株侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,通过平板计数法分别检测3种菌株在细胞内的生存能力。【结果】 试验成功获得片段大小为522、539、1 054 bp的BMCO基因上、下游同源臂和Kan基因;成功构建pMD19-T-BMCO-Kan融合片段重组载体;获得稳定遗传的BMCO基因缺失株,命名为S2308ΔBMCO;成功构建BMCO基因回补株,命名为ΔBMCO::BMCOS2308;缺失株和亲本株表现的生长曲线相同,均在12 h达到对数生长期,30 h进入平台期;侵染小鼠巨噬细胞RWA264.7后,与亲本株S2308相比,S2308ΔBMCO株在胞内的生存能力极显著降低(P<0.01)。生物信息学分析结果表明,BMCO属于疏水蛋白,定位于胞质且含有大量的无规则卷曲、α-螺旋和延伸链,预示该蛋白具有多个结合位点。【结论】 本研究成功构建了布鲁氏菌BMCO基因的缺失株和回补株,BMCO基因的缺失不影响其生长性能,但其在宿主细胞内的存活能力显著性降低,初步分析了BMCO蛋白的结构,为后续布鲁氏菌分泌蛋白的功能研究奠定基础。     

线粒体融合蛋白2基因干扰与过表达对布鲁氏菌诱导巨噬细胞凋亡的影响

【目的】试验旨在探究线粒体融合蛋白2(MFN2)基因干扰与过表达对布鲁氏菌诱导小鼠巨噬细胞凋亡的影响。【方法】利用RNA干扰技术设计3条特异性针对MFN2基因的siRNA序列(siMFN2-450、siMFN2-1661、siMFN2-2275)和1条阴性干扰序列(siMFN2-Negative);利用空质粒pcDNA3.1-EGFP通过过表达技术构建1个重组质粒pcDNA3.1-EGFP-MFN2。双酶切法鉴定过表达重组质粒pcDNA3.1-EGFP-MFN2,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测筛选最佳干扰序列并鉴定重组质粒的过表达效率,使用筛选出的最佳干扰序列和鉴定过表达后的重组质粒分别构建MFN2基因干扰及过表达的转染巨噬细胞模型;用牛种布鲁氏菌疫苗株A19侵染巨噬细胞,按照细菌数∶细胞个数=100∶1的比例侵染24 h,通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测B淋巴细胞瘤-2(Bcl-2)相关X蛋白(BAX)的表达情况,用流式细胞术检测细胞凋亡情况。【结果】双酶切结果显示,pcDNA3.1-EGFP-MFN2过表达重组质粒构建成功;...