MAPK、PI3K-Akt和JAK-STAT信號傳導通路在結(jié)核桿菌感染時單核-巨噬細胞轉(zhuǎn)化過程中的作用.pdf

1、背景和目的:結(jié)核分枝桿菌(Mtb)是已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最為重要的傳染性病原體之一。全世界1/3人口約20億人感染了結(jié)核桿菌。結(jié)核病在全球范圍內(nèi)的死灰復燃及多種耐藥菌株的流行是控制結(jié)核病的重要策略之一。 業(yè)已肯定，結(jié)核結(jié)節(jié)是結(jié)核病最基本、最重要的病理特征。早期結(jié)核結(jié)節(jié)主要由纖維母細胞分裂、增殖形成的肉芽組成，隨著炎癥反應的進展，逐漸被巨噬細胞轉(zhuǎn)化而來的類上皮細胞(ECS)、ECS融合或核分裂形成的郎罕氏細胞所替代。 大量文獻報道，

2、Mtb感染宿主細胞后可引起MAPK、PI3K/Akt和JAK/STAT通路的激活或抑制，并且已有研究證實PI3K/Akt和MAPK通路介導細胞轉(zhuǎn)化相關(guān)的信號傳導。但上述通路是否參與結(jié)核桿菌感染時的單核/巨噬細胞向ECS轉(zhuǎn)化過程，至今未有報道。 在以往工作基礎(chǔ)上，本研究選用人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株、牛分枝桿菌bovis株和草分枝桿菌phlie株3種菌株分別感染人單核細胞株THP-1和人成纖維細胞株WI-38，建立分枝桿菌感染細胞

3、模型，用Pathscan(R)Phospho-p38MAPkinasealpha(Ttr180/Tyr182)SandwichELISAKit、Pathscan(R)Phospho-Akt1(Ser473)SandwichELISAKit和Pathscan(R)Phospho-Stat3(Tyr705)SandwichELISAKit檢測感染后胞內(nèi)p38、Akt1和STAT3的磷酸化水平；采用間接免疫熒光技術(shù)檢測分枝桿菌感染前后單核/巨

4、噬細胞表面CD115和CD82的表達情況，并用各通路特異性阻斷劑進行驗證。 方法:人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株、牛分枝桿菌bovis株和草分枝桿菌phlie株分別感染THP-1和WI-382h，對照LATEXBEADS作用30min，終止感染后，分別于0h、0.5h、3h和12h4個時間點檢測感染細胞中MAPK通路關(guān)鍵分子p38MAPK、PI3K/Akt通路關(guān)鍵分子Akt1和JAK/STAT通路關(guān)鍵分子STAT3的磷酸化水平，以O(shè)

5、D450值的變化來表示。 分別用上述通路特異性阻斷劑SB203580、LY294002和AG490，預處理THP-130min后，分別加入3種菌株，37℃孵育72h。分別以抗CD115和CD82的兔抗人抗體為一抗，F(xiàn)ITC標記羊抗兔抗體為二抗，采用間接免疫熒光技術(shù)檢測感染前后CD115和CD82表達情況以及各通路阻斷劑處理前后CD115和CD82變化情況。 結(jié)果:和對照LATEXBEADS比較，牛分枝桿菌bovis株感染

6、THP-1細胞后，p38MAPK磷酸化水平在0～0.5h時段內(nèi)出現(xiàn)明顯下調(diào)，Akt1磷酸化水平在0～0.5h時段內(nèi)略有升高，STAT3磷酸化水平未見明顯改變；人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株和牛分枝桿菌bovis株分別感染W(wǎng)I-38細胞后，均表現(xiàn)為Akt1磷酸化水平在0.5h時出現(xiàn)高峰。 正常單核/巨噬細胞表面表達CD115，不表達CD82。人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株和牛分枝桿菌bovis株分別感染后都出現(xiàn)CD82明顯表達。分別用SB

7、203580和LY294002預處理，發(fā)現(xiàn)人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株和牛分枝桿菌bovis株誘導的CD82表達的消失。而給予AG490，未見上述變化。 結(jié)論:分枝桿菌感染人單核細胞和人成纖維細胞后，有MAPK通路和或PI3K/Akt通路的激活或抑制，而JAK/STAT通路未見激活或抑制。不同類型的分枝桿菌引發(fā)通路的能力存在差異。 人結(jié)核分枝桿菌H37Rv株和牛分枝桿菌bovis株感染后可誘導單核/巨噬細胞向ECS轉(zhuǎn)化，該