地区：上海市 宝山区
关键词：桂林医学院
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000000771
成果描述：
| 近年院内侵袭性真菌感染（IFI）的发病率明显上升。尤其是重症监护病房（ICU）患者以侵袭性肺部真菌感染（IPFI）最为常见，病死率高，IPFI已经成为导致重症患者死亡的主要原因之一。天然免疫系统是机体抗感染的第一道防线，在抵御IFI过程中起到了重要作用。当病原真菌侵入，机体首先通过病原识别受体(PRRs)对真菌表面的病原相关分子模式(PAMPs)进行识别以启动天然免疫。Toll样受体(TLRs)是天然免疫中最重要的PRR之一，在宿主抗真菌感染中发挥着重要作用。因此，深入研究TLRs与真菌PAMP相互作用及其信号传导对IFI的免疫调控及预防治疗有着重要意义。真菌细胞壁外层为甘露糖，内层由几丁质及β-葡聚糖组成。细胞壁任何成分都可能是潜在的PAMPs。由于位于最内层的β-葡聚糖被甘露聚糖-甘露糖蛋白层所覆盖，从而阻止了PRRs对其的识别。当真菌侵入机体后β-葡聚糖被释放，宿主对释放的β-葡聚糖碎片识别后启动天然免疫。对IFI病原菌研究主要集中在白念珠菌和曲霉菌，一般以鼠腹腔或静脉注射白念珠菌孢子造系统感染动物模型、鼠气管内灌注曲霉菌孢子致肺曲霉菌病；对PAMP的研究较为明确的是白念珠菌PLM的识别主要依赖TLR2和TLR4，体外研究通常以鼠腹膜巨噬细胞、人单核细胞为模型。认为β-葡聚糖通过dectin-1/TLR2识别，已有卡氏肺囊虫β-葡聚糖、粗孢子球菌、烟曲霉孢子β-葡聚糖依赖dectin-1/TLR2识别的研究，但人THP-1细胞识别白念珠菌β-葡聚糖只依赖dectin-1，而不通过TLR2；最近有非依赖TLR2 dectin-1活性的报道，还可能有其他的受体包括TLRs如TLR4和MR等与β-葡聚糖结合，进一步研究dectin-1与其它PRR是否存在相互协同是有必要的。因此，β-葡聚糖TLR的信号传导机制尚未完全阐明，TLRs与其它天然免疫受体之间的密切相互协作是需要详尽阐明的主题。近年ICU病原真菌的流行发生了变迁，由既往以白色念珠菌为主已发展为非白色念珠菌所占比例远远超过半数，而基本未见对侵袭性肺部非白色念珠菌感染TLR信号通路的研究报道，非白色念珠菌的TLR信号通路是否与白色念珠菌TLR信号通路相同、相近或有所不同也尚未明确。因此，研究非白色念珠菌及其β-葡聚糖的天然免疫机制对ICU IFI具有非常重要的意义。课题组结合国内外最新研究进展提出如下假说：天然免疫系统对非白色念珠菌β-葡聚糖的识别机制可能是多层面的，可能是多受体间的相互协作。该课题模拟ICU常见的IPFI建立大鼠侵袭性非白念-光滑念珠菌孢子肺部感染及热杀死光滑念珠菌肺部感染模型、以β-葡聚糖体外刺激小鼠肺巨噬细胞，探讨光滑念珠菌β-葡聚糖在大鼠体内外TLR-MyD88信号通路、对TNF-α、IL-10、IL-12、NF-kB因子的影响及大鼠肺组织形态学变化，有望阐明常见非白念-光滑念珠菌β-葡聚糖TLRs信号传导机制，为常见非白念菌感染的治疗和免疫调节提供实验依据。主要研究成果：在整体水平研究光滑念珠菌β-葡聚糖TLR2通路对肺组织及气道上皮细胞TNF-α、IL-10、IL-6、NF-kB因子影响及肺组织形态学变化。以上研究结果表明，TLR-2、TNF-α参与大鼠光滑念珠菌肺部感染的发生发展，而TLR-4起协同作用。Dectin-1参与的是大鼠热处理光滑念珠菌肺部感染的免疫识别，且IL-10在其中起负性调节的作用。根据该研究肺部光滑念珠菌感染大鼠早期肺组织TLR2和TNF-α高水平表达、TLR4稍晚低水平表达的结果，推测TLR2和TNF-α可能在肺部光滑念珠菌感染的发生发展中起着重要作用，TLR2是识别并参与光滑念珠菌肺部感染免疫反应重要的PPR，TLR4可能起到协同作用。课题组的研究证明经热处理的光滑念珠菌仍具有很强的侵袭性，且β-葡聚糖是致病的主要成分。IL-10是一种重要的广谱抗炎因子，其作用尚未明确。该实验通过对感染后第3、6天IL-10的表达分析，发现光滑念珠菌肺部感染严重程度与IL-10水平相关，且IL-10起负性调节作用。因此，使用IL-10抑制剂是否对侵袭性肺部真菌感染有一定的疗效，尚需要进一步深入研究。在细胞分子水平研究光滑念珠菌β-葡聚糖TLR2通路对肺组织及气道上皮细胞TNF-α、IL-10、IL-6、NF-kB因子影响及肺组织形态学变化。光滑念珠菌感染大鼠气道上皮细胞的研究。 siRNA干扰TLR-2受体对大鼠气道上皮细胞的影响。 NF-KB抑制剂PDTC抑制NF-KB的活性对大鼠气道上皮细胞的影响以上研究结果表明：光滑念珠菌感染大鼠气道上皮细胞（RTEC）后，RTEC的增殖被抑制，降低了RTEC的存活率。在静息状态下RTEC的TLR-2受体表达水平较低，在光滑念珠菌感染的过程中启动了RTEC的TLR-2受体的表达，并激活核转录因子NF-κB（p65），诱导下游细胞因子和炎症因子TNF-α和IL-6的分泌及表达。这一现象可能在RTEC应对光滑念珠菌感染的免疫防御调节过程中发挥重要的作用。TLR-2受体可以启动光滑念珠菌感染RTEC的免疫应答，并引起炎症反应，是由TLR-2受体介导的细胞损伤。RTEC启动TLR-2受体的表达是建立在TLR-2受体对光滑念珠菌早期识别的基础上，并通过TLR-2–NF-κB下游信号通路启动TLR-2受体的表达。TLR-2受体是通过激活NF-κB（p65）信号通路介导光滑念珠菌感染RTEC启动天然免疫。历年获奖情况：2014年获广西医药卫生适宜技术推广奖二等奖。 |
