沙眼衣原体pORF5质粒蛋白经TLR2激活MAPK信号通路诱导THP-1细胞产生前炎症细胞因子

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目的:沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)是引起沙眼、尿道炎和盆腔炎等疾病的重要病原菌,炎症反应过度所导致的免疫病理损伤是Ct致病的重要环节,但其确切的致病机制还不甚明了。本研究试图探讨Ct质粒蛋白pORF5能否诱导人单核细胞(THP-1)产生IL-8、IL-1β、TNF-α等前炎症因子(CKs),以及与Toll样受体2(TLR2)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路的关系,为深入研究Ct的致病机制提供实验依据。方法:将已构建好的pGEX-6p-1/pORF5重组质粒转化XL1-blue大肠杆菌,IPTG诱导表达GST-pORF5融合蛋白,融合蛋白经谷胱甘肽-琼脂糖凝胶4B纯化,纯化的GST-pORF5融合蛋白再经PreScission Protease切割GST标签制备不含GST的pORF5靶蛋白,BCA法测定pORF5靶蛋白浓度,SDS-PAGE分析和Western blotting鉴定靶蛋白。pORF5蛋白经去内毒素处理后,分别用2~8μg/mL的pORF5蛋白体外刺激经PMA处理的THP-1细胞,并于0h、6h、12h、24h、36h收集细胞,ELISA检测IL-8、IL-1β和TNF-α。Western blotting检测p38、JNK和ERK1/2的活化情况;分别用不同浓度(1、10、30μM)的ERK1/2特异性抑制剂PD98059、p38特异性抑制剂SB203580及TLR2抗体预处理THP-1细胞后,再以6μg/mL pORF5蛋白刺激12h,分析其对IL-8、IL-1β和TNF-α产生的影响。结果:(1) pGEX-6p-1/pORF5重组质粒转化XL1-blue大肠杆菌后,IPTG诱导表达一分子量约54KD的GST-pORF5融合蛋白,融合蛋白再经PreScission Protease蛋白酶切割GST标签后获得不含GST-tag的分子量约为28KD的pORF5蛋白,纯度可达95%以上。(2)不同浓度的pORF5蛋白能明显诱导THP-1细胞产生IL-8、IL-1β和TNF-α,当pORF5蛋白浓度为2μg/mL~6μg/mL,CKs的产生水平与pORF5蛋白呈明显的剂量依赖性;当pORF5浓度高于6μg/mL时,IL-8、IL-1β和TNF-α产生水平减少;用6μg/mL的pORF5蛋白刺激THP-1细胞6h时,TNF-α量达到高峰,持续到12h后TNF-α水平逐渐下降,12h时IL-1β和IL-8量达到高峰。(3) Western blotting结果显示,pORF5刺激THP-1细胞可活化ERK1/2/MAPK和p38/MAPK,其中ERK1/2途径在蛋白刺激THP-1细胞后的15min磷酸化水平达到高峰,p38途径在刺激细胞30min时磷酸化水平达到高峰,持续时间达60min以上,SAPK/JNK1/2未检测到磷酸化。(4)通过使用不同浓度的p38、ERK1/2抑制剂后,ELISA结果显示IL-1β、IL-8和TNF-α产生水平均降低,呈剂量依赖性,在抑制剂浓度为30μM时,IL-8分别降至57%和58.8%,IL-1β分别降至22%和45%,TNF-α分别降至22.4%和16.3%。(5) TLR2抗体预处理THP-1细胞30min后再用6μg/mL pORF5蛋白刺激THP-1细胞12h,IL-1β、IL-8和TNF-α产生水平与处理前相比,IL-1β、IL-8和TNF-α分别降低9.8%、32.7%和25.3%。结论:(1) Ct pORF5蛋白可诱导THP-1细胞产生前炎症CKs:IL-8、IL-1β和TNF-α;(2) pORF5蛋白可激活p38/MAPK和ERK1/2/MAPK通路,活化的p38/MAPK和ERK1/2/MAPK通路通过TLR2参与pORF5诱导前炎症细胞因子IL-8、IL-1β和TNF-α的产生。
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