A族链球菌酶活性蛋白下调巨噬细胞细胞因子产生的作用及机制

巨噬细胞模式识别受体（PRRs）识别结合病原微生物成分（PAMP）可激活NF-κB、p38MAPK通路致细胞因子产生、抗菌作用活化，但巨噬细胞也是病原菌逃避免疫攻击常见的靶点，对巨噬细胞功能有下调作用的微生物成分多为不同于PAMP的毒性蛋白。我们多年致力于A族链球菌(GAS)对免疫攻击抵抗作用的探讨，前期工作显示GAS作用巨噬细胞诱生炎性细胞因子及趋化因子水平低下或高峰迟滞。本项目将锁定链球菌具有丝氨酸或半胱氨酸降解活性的酶蛋白HtrA、SpyCep、ScpC、SpeB，通过构建缺失突变菌株等手段研究它们与GAS致巨噬细胞炎性细胞因子产生下调的关系，并从影响膜受体间的相互crosstalk作用、信号传导通路的关键节点等方面入手，探讨酶活性蛋白对巨噬细胞作用的可能机制。本研究将有助于丰富对细菌与免疫细胞相互作用方式、机制的认识，特别是对微生物抗固有免疫机制的认识，以拓宽抗感染免疫措施的建立。

本课题是基于前期实验结果显示A族链球菌（GAS）诱导RAW264.7细胞产生的细胞因子（IL-1、 IL-6、TNF-α）及趋化因子（MCP-1、CCL-5）与同为革兰氏阳性菌的葡萄球菌（SA）比较呈现表达低下或产生高峰迟滞现象，其反应更接近于革兰氏阴性的大肠杆菌。同时发现热灭活的GAS刺激RAW264.7细胞诱导产生的TNF-α明显高于活GAS，甚至高于SA。由此提示GAS的某些菌体蛋白可能通过某些机制导致RAW264.7细胞活化或产生细胞因子受到抑制。在研究中我们发现在GAS刺激作用下，RAW264.7细胞中对细胞因子产生具有负反馈调节作用的蛋白A20表达增加，A20是一种对TNFR及TLR途径反应有调节作用的泛素化酶，TRAF6是A20 的直接作用底物，TRAF6的加速降解从而使NF-κB信号通路被阻断，炎症因子表达下降。因此本研究的重点放在了探讨GAS以及GAS蛋白成分影响A20蛋白表达和调节。获得的结果显示GAS刺激RAW264.7细胞后负调节蛋白A20的表达较E.coli刺激组显著升高，而其下游作用分子TRAF6较E.coli刺激组明显减少。进一步我们构建了GAS的基因自杀质粒pFW5-SpeB与pFW5-M，电转获得SpeB-GAS、M-GAS基因缺失菌。将不同菌株作用于RAW264.7细胞，结果显示与野生GAS相比，M-GAS可使RAW264.7细胞A20表达下降，而SpeB-GAS使A20表达增加。应用纯化的M蛋白作用于RAW264.7细胞也证明了M蛋白可增加A20表达的作用。不同菌株作用于RAW264.7细胞，炎症因子表达也呈现了差异， M-GAS 刺激组致使炎症因子IL-β、IL-6表达上调，这与M-GAS致A20表达水平降低，对炎症反应的抑制作用减弱一致。SpeB-GAS刺激组对IL-β、IL-6、TNFα表达未见明显影响，细胞因子水平均接近野生GAS刺激组，相关机制有待进一步研究。