PU.1在烟曲霉感染免疫反应中的作用及对Dectin-1调控的机制

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuyunxiaoyan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着肿瘤化疗、器官移植和AIDS等免疫抑制人群的不断增加,侵袭性曲霉病(invasive Aspergillosis,IA)发病率呈逐年上升趋势,并备受临床关注。近年来,针对IA的早期诊断方法不断得到改进与新型抗真菌药物在临床相继应用,一定程度上改善了IA的诊疗现状,但IA病死率仍居高不下。天然免疫应答是抵御烟曲霉感染的首道防线,健全的天然免疫系统能够识别入侵的烟曲霉,触发有效的免疫应答,对IA的发病与预后有重要影响。然而,当前对烟曲霉感染相关的天然免疫机制认识仍不足,深入研究烟曲霉感染的免疫机制有助于从干预宿主免疫的角度探寻诊疗方案,为IA的防治提供新思路。  模式识别作用的启动是天然免疫的始动环节。当模式识别受体(patternrecognition receptors,PRRs)被入侵病原体的病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)激活后,一方面能够发挥吞噬和杀灭作用,另一方面释放细胞因子,诱导产生相应的适应性免疫应答,有效清除病原体。Dectin-1是C型凝集素样受体(C-type lectin receptors,CLRs)家族重要成员之一,属于Ⅱ型跨膜蛋白,主要在免疫细胞表面表达,能够识别并结合烟曲霉细胞壁成分β-葡聚糖,启动抗真菌感染的免疫应答。转录因子PU.1是Ets(E26 trans fo rmation specific)家族的重要成员,它不仅能够调节造血干细胞的分化与发育,而且参与调控天然免疫和适应性免疫应答。在烟曲霉感染的相关研究中发现,烟曲霉孢子能够诱导人支气管上皮细胞Dectin-1表达增加。而在肺孢子菌小鼠感染模型的研究中发现:PU.1可能通过调控小鼠Dectin-1基因转录,参与抗真菌免疫。  目前,PU.1在烟曲霉感染免疫反应中的作用,以及是否参与Dectin-1的表达和调控尚不清楚。本研究首次观察烟曲霉感染的人THP-1单核细胞中PU.1与Dectin-1表达及分布特点,应用生物信息学技术预测人Dectin-1(human Dectin-1,hDectin-1)基因启动子序列中PU.1潜在的转录结合位点,并通过分子遗传学及分子生化学手段对hDectin-1基因启动子中PU.1的转录结合位点进行确认;同时,本研究观察了PU.1表达改变对De ctin-1表达的影响,进一步验证PU.1对Dectin-1的调控作用。  本文主要从以下几方面进行论述:  第一部分 PU.1与Dectin-1在烟曲霉感染THP-1细胞中表达及分布特点  目的:近期研究发现,在肺孢子菌感染的小鼠模型中,小鼠肺泡巨噬细胞内PU.1和Dectin-1表达下降;在烟曲霉感染的人支气管上皮细胞中,Dectin-1表达增加;而在烟曲霉感染的人THP-1单核细胞中,PU.1和Dectin-1的表达及分布情况尚不清楚。本研究旨在观察烟曲霉感染后THP-1细胞中PU.1和Dectin-1的表达变化及亚细胞定位。  方法:烟曲霉孢子体外刺激THP-1细胞,通过real-time PCR、免疫印迹和免疫荧光方法,检测烟曲霉孢子感染后PU.1、Dectin-1的mRNA和蛋白表达变化,并观察两者的亚细胞定位。  结果:在烟曲霉孢子感染THP-1细胞后,孢子发芽并长出菌丝,THP-1细胞由悬浮状态转为贴壁状态;在感染2h后,Dectin-1mRNA表达即开始增加,并在8h时达到最高峰,Dectin-1蛋白表达量逐渐增加;PU.1的mRNA表达量变化不明显,但蛋白表达量逐渐上升;免疫荧光发现THP-1细胞内Dectin-1和PU.1的蛋白量逐渐增加,同时PU.1蛋白由胞浆转移至胞核;免疫印迹验证了PU.1发生核转位。  结论:烟曲霉孢子感染THP-1细胞后,PU.1的mRNA表达无变化,蛋白表达增加并发生了核转位;Dectin-1的mRNA及蛋白表达增加。  第二部分 PU.1调控hDectin-1基因转录的机制研究  目的:探究PU.1在hDectin-1基因启动子序列中的转录结合位点。  方法:应用报告基因技术验证PU.1对hDectin-1基因启动子活性的影响;生物信息学数据库预测PU.1在hDectin-1基因启动子序列中潜在的转录因子结合位点,并利用染色质免疫共沉淀、凝胶电泳迁移率实验,进一步明确hDectin-1基因启动子区PU.1的转录因子结合位点。  结果:报告基因实验中,随着PU.1表达量的增加,hDectin-1基因启动子活性逐渐升高;利用生物信息学网站预测得到5个潜在的PU.1转录因子结合位点;染色质免疫共沉淀实验表明,PU.1可与hDectin-1基因启动子(-1053~-1047)、(-719~-713)和(-527~-521)序列结合;凝胶电泳迁移率实验发现,活化的PU.1能够与hDectin-1基因启动子区(-1053~-1047)、(-719~-713)、(-527~-521)位点特异性地结合。  结论:PU.1可以启动hDectin-1基因转录,并与其启动子区(-1053~-1047)、(-719~-713)、(-527~-521)位点特异性结合。  第三部分 PU.1表达量改变对Dectin-1影响的研究  目的:观察改变PU.1表达量对Dectin-1表达的影响,验证PU.1对Dectin-1的调控作用。  方法:利用PU.1高表达腺病毒和siRNA分别上调和下调PU.1表达量,然后利用免疫印迹观察Dectin-1表达量的变化。  结果:成功构建重组腺病毒Ad-PU.1-EGFP,并将其感染THP-1细胞,48 h后细胞内PU.1与Dectin-1的蛋白表达明显升高;将siPU.1转染THP-1细胞,24h后验证PU.1蛋白沉默;对PU.1表达沉默的THP-1给予烟曲霉孢子刺激,12h后细胞内Dectin-1的蛋白表达上调受抑制。  结论:上调或下调PU.1表达后,Dectin-1表达量随之增加或减弱。
其他文献