NLRP12通过负调NF-κB通路介导角膜保护作用及其免疫调节机制研究

NLRP12 is a recently identified member of the NLR family, recognized as the intracellular pathogen pattern recognition receptor, and plays a role in regulating the inflammatory response and immune defense. The involvement and the role of NLRP12 in acute suppurative.keratitis caused by Pseudomonas aeruginosa are unknown. Preliminary experiment indicated that ①Pseudomonas aeruginosa infection reduced NLRP12 expression obviously; ② NLRP12 overexpression could delay disease progression in keratitis; ③NLRP12 inhibited the inflammation response and promoted bacterial clearance in macrophages . According to the reports about NLRP12 negatively regulating NF-κB pathway, we propose the hypothesis that "NLRP12 delayed keratitis disease progression" , that is NLRP12 inhibits TFAF6 activity through interacting with IRAK1 thereby negatively regulating NF-κB pathway, leading to excess expression of inflammatory factors in control, inhibitiing the corneal inflammation and enhancing bacterial clearance, thereby playing a role of corneal protection in purulent keratitis caused by Pseudomonas aeruginosa. The project is to explore the role and the regulatory mechanism of NLRP12 in Pseudomonas aeruginosa keratitis, which may hold promise for alternative clinical treatment of the disease, decrease the occurrence and blindness of Pseudomonas.aeruginosa keratitis, and have critical clinical significance.

NLRP12是最近鉴定出的NLR家族的成员，作为胞内的病原体模式识别受体，发挥调节炎症反应和免疫防御的作用。那么NLRP12是否参与到铜绿假单胞菌角膜炎中，并在其中发挥什么作用？预实验显示：①铜绿假单胞菌感染使NLRP12表达明显下调；②过表达NLRP12能够延缓角膜炎的疾病进程；③在巨噬细胞中NLRP12可抑制炎症反应并促进细菌清除。结合文献NLRP12负调NF-κB通路的报道，我们提出“NLRP12延缓角膜炎疾病进展”的假说，即NLRP12通过和IRAK1相互作用抑制TFAF6的活性，从而负调NF-κB通路，导致促炎因子的大量表达及时得到控制，最终抑制角膜炎症反应并促进细菌清除，从而在铜绿假单胞菌引起的化脓性角膜炎中发挥角膜保护作用。本项目拟通过动物实验和体外细胞实验，揭示NLRP12介导角膜保护的免疫调控机制，为寻找新的治疗靶点，开发预防和治疗角膜盲的新措施提供理论依据。

铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）是导致细菌性角膜炎的首要致病菌之一，尤其是在自身免疫系统被抑制的患者和佩戴角膜接触镜的人群中。天然免疫是抵抗PA感染的第一道防线。当病原体感染机体时，病原体被初始免疫应答细胞上的模式识别受体（pattern recognition receptors，PRRs）所识别，触发机体的天然免疫应答。NOD样受体（nucleotide-binding domain and leucine-rich repeat-containing receptors，NLRs）是一类胞内的PRR，NLRP12是其中重要的成员，它能够调节病原体感染以及细胞损伤引起的炎症反应，发挥免疫调节作用。然而，NLRP12在对PA诱导的角膜炎症的调节和对PA清除方面的作用尚不清楚。我们的研究发现，NLRP12参与到PA角膜炎的动物模型和细胞模型中。为了探讨NLRP12在PA角膜炎中发挥的作用，我们在体内通过结膜下注射NLRP12慢病毒，动物实验结果发现，上调NLRP12的表达可以延缓疾病的进展，说明NLRP12在铜绿假单胞菌角膜炎中发挥宿主保护作用。为了探讨NLRP12发挥调节作用的机制，我们采用荧光定量PCR，ELISA和细菌平板计数的方法检测炎性细胞因子的表达和荷菌量的变化。我们体内外结果发现NLRP12抑制炎性因子的分泌并促进细菌的清除。NF-κB通路是参与感染、机体免疫调节和炎症反应的极其重要的信号转导通路，为了进一步探讨NLRP12调控的分子机制，我们接下来研究它和NF-κB通路的关系，采用western-blot和NF-κB荧光素酶报告基因实验观察NF-κB的活性情况，证实NLRP12是NF-κB通路的一个负调节因子。总结，我们的研究发现NLRP12通过负调NF-κB通路抑制角膜炎症反应并促进细菌清除在角膜炎中发挥角膜保护作用。