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第41卷第9期 林少清,舒 磊,杜兴冉,等. 铜绿假单胞菌分泌蛋白Pec1抑制肺巨噬细胞吞噬功能的初步研究[J].
2021年9月 南京医科大学学报(自然科学版),2021,41(09):1304-1309 ·1307 ·
M 1 2 3 4 氧化氢酶、抗菌肽等杀伤病原微生 [13] ,此外,中性粒
细胞还可通过胞外陷阱杀伤病原体 [14] 。Thanabalas⁃
uriar 等 [15] 在体内实验研究发现,敲除 PA 分泌的胞
120 kDa
外多糖psl(ΔpslA)能促进中性粒细胞对敲除株的识
80 kDa
60 kDa 别与吞噬,且体外实验也能证实这种现象,表明 psl
有助于 PA 逃避中性粒细胞识别,机制可能与其抑
40 kDa
30 kDa 30.5 kDa 制补体在 PA 表面激活与沉积有关;另有学者研究
发现,被巨噬细胞吞入的 PA 能依赖于铜绿假单胞
20 kDa
菌Ⅲ型分泌系统(T3SS)分泌的ExoS促进PA从巨噬
10 kDa
细胞囊泡中逃脱,从而利于PA的免疫逃逸 [16] ;Yu等
M:蛋白marker;1:BSA(1 μg);2:BSA(2 μg);3:未诱导的 pET⁃ [17] 研究表明,T3SS 的蛋白 PcrV,可促进巨噬细胞株
30a⁃pec1菌体裂解液上清;4:经IPTG在15 ℃下诱导16 h的pET⁃30a⁃
RAW264.7 对 PA 的吞噬,同时,可促进小鼠骨髓来
pec1菌体裂解液上清,箭头指示重组蛋白Pec1条带。
图2 重组蛋白Pec1的SDS⁃PAGE分析 源巨噬细胞(bone marrow⁃derived macrophage,BM⁃
Figure 2 SDS⁃PAGE analysis of the recombinant protein DM)向促炎型M1型分化,增加iNOS、ROS、TNF⁃α等
Pec1 细胞因子的分泌,从而有利于巨噬细胞对 PA 生物
膜的清除。由此可见,PA可以分泌多种不同毒性因
2.5
24 h 子,而不同毒力因子对宿主免疫细胞的免疫效应影
48 h
2.0 ** *** ** 响不同,本研究主要探讨了 PA 分泌蛋白 Pec1 对巨
72 h
nm ) 1.5 *** *** *** 噬细胞吞噬功能的影响。
* ***
***
( 450 *** ** *** *** *** 本研究成功构建了 PA 重组蛋白 Pec1,以不同
D 1.0
浓度的 Pec1 蛋白刺激 MH⁃S 细胞 24、48、72 h 后发
0.5 *** *** ***
现,Pec1 浓度越高,MH⁃S 细胞的增殖能力越弱,其
0.0 中,以 120 μg/mL 作用 72 h 的抑制作用最强。同时
0 10 20 40 80 120 160
Pec1浓度(μg/mL) 观察发现,Pec1 浓度越高,巨噬细胞对中性红和 PA
在相同时间及培养条件下,与对照组相比,P < 0.05,P < 0.01,
**
*
的吞噬能力越低。这些结果表明,PA 蛋白 Pec1 能
P < 0.001(n=3)。
***
图3 Pec1对MH⁃S细胞增殖的影响 对MH⁃S细胞的吞噬作用产生抑制效应。
Figure 3 Effect of the recombinant protein Pec1 on MH⁃S 近年来,有不少学者将吞噬与自噬相联系,自噬
cell proliferation 可通过异体自噬和LC3相关吞噬作用(LC3⁃associat⁃
ed phagocytosis,LAP)参与病原微生物的清除 [18- 19] 。
1.5 ** Pehote等 [20] 发现,RAW264.7小鼠巨噬细胞经香烟烟
** 雾暴露处理后,敲除调控自噬溶酶体基因表达的转
*
录因子 EB(transcription factor EB,TFEB)的处理组,
吞噬指数 1.0 与对照组相比,巨噬细胞对PA吞噬减少,同时也抑
制了其对PA的清除。研究发现,酪氨酸蛋白Lyn是
0.5
联系吞噬与自噬的关键分子。PA 感染MH⁃S 后,经
TLR4/TLR2 识别入胞,一方面,通过磷酸化 Lyn,将
0.0 包裹 PA 的吞噬体经 Rab 家族蛋白(如 Rab5、Rab7)
0 40 80 120
Pec1浓度(μg/mL) 运输至溶酶体;另一方面,磷酸化的Lyn启动异体自
两组比较,P < 0.01,P < 0.001(n=3)。 噬,形成包裹PA的自噬体运至溶酶体,最终包裹PA
**
*
图4 Pec1对MH⁃S细胞吞噬中性红的影响 的双层膜囊泡与溶酶体融合并在其内降解 [21] 。而
Figure 4 Effect of the recombinant protein Pec1 on phago⁃ Wu 等 [22] 发现,β⁃防御素 2 和β⁃防御素3通过下调早
cytosis of neutral red by MH⁃S cells
期生长反应基因⁃1(the early growth response gene⁃1,
作用的主要固有免疫细胞,当入侵的病原体被吞入 Egr⁃1)和原癌基因 c⁃FOS 抑制巨噬细胞自噬,促进
细胞内,细胞通过释放胞内活性分子(活性氧)、过 巨噬细胞对酵母多糖的吞噬作用,促进PA 的清除。