新型乳源多肽BCCY-1通过调节单核细胞功能在抗感染中的作用与机制研究

Human milk is the best source of nutrition for newborns, which also provides the infants with a degree of protection from infection. Our previous work found that BCCY-1 is a endogenous peptide without any function report, which may have immunomodulatory potential. BCCY-1 enhanced monocyte function by promoting differentiation and migration as well as the key cytokines and chemokines expression. Moreover, BCCY-1 was active against pathogens by enhancing the levels of infection-clearing chemokines in mice. Because BCCY-1 also activates the p38MAPK signal pathway, which is closely associated with chemokine production, we suggest that these effects may be linked. Thus, we hypothesize that an innate immunity regulator BCCY-1, that counters infection by modulating monocytes through p38MAPK signal pathway. In this study, we aim to confirm the regulatory effects on monocytes both in vitro and in vivo. Furthermore, we intend to reveal the role and mechanism of BCCY-1 in modulation of innate immunity protecting against infection. This study may provide a new way for the prevention and treatment of neonatal infection.

母乳不仅是新生儿的营养来源，还能够保护新生儿免受感染。BCCY-1是我们自主筛选到的一条功能未知的母乳内源性多肽。前期生物信息学分析显示，BCCY-1具有潜在免疫调节作用。细胞实验表明，BCCY-1能够促进单核细胞的分化、迁移以及相关关键因子的表达；动物实验表明，BCCY-1可以通过加强促病原清除的单核细胞趋化因子的分泌抵抗感染，其机制可能与p38MAPK信号通路的激活有关。因此我们提出，BCCY-1通过调控p38MAPK信号通路，增强先天性免疫中单核细胞的功能，发挥抗感染作用的假说。本研究拟通过细胞与动物实验，系统论证BCCY-1调控单核细胞功能、防治感染的可能性及可行性；通过Pull-down等一系列实验，深入阐明BCCY-1激活p38MAPK信号通路调节单核细胞功能的分子机制。本研究有望为新生儿感染的防治提供新的手段。

感染，是新生儿死亡的主要原因之一，每年约40%的新生儿死亡是由感染导致。目前临床主要采用抗生素类药物来治疗感染，然而耐药性的产生是抗感染治疗面临的棘手问题。近些年有研究表明，母乳不仅是新生儿的天然营养来源，还能保护新生儿，特别是早产儿、极低出生体重儿免受感染，但具体的作用机制尚不明确。借助母乳库的平台，申请人所在团队对母乳中的内源性多肽进行了初步的筛选与功能预测，发现部分多肽具有潜在的抗菌、免疫调节以及抗氧化等不同的功能。母乳β-酪蛋白来源多肽BCCY-1是我们从前期建立的母乳多肽库中筛选出的一条具有免疫调节潜能的多肽，具有调节先天性免疫细胞单核细胞功能的潜力。本研究通过体外细胞实验与体内动物实验，系统揭示了多肽BCCY-1在体内及体外均无明显毒副作用，并能够促进人和小鼠单核细胞功能，即促进单核细胞趋化因子MCP-1的表达从而促进单核细胞向感染部位迁移，进而增强机体清除病原体的能力。利用单核巨噬细胞清除小鼠模型以及T、B细胞缺陷小鼠模型也进一步证明多肽BCCY-1的抗感染作用是通过单核细胞实现，而非通过调控淋巴细胞功能；测序结果发现，多肽BCCY-1处理组单核细胞中许多差异表达的基因都富集于趋化因子以及细胞迁移相关通路上；本研究进一步证实多肽BCCY-1的免疫调节作用是通过激活MAPK信号通路实现的，抑制MAPK信号通路能够逆转多肽BCCY-1诱导的单核细胞趋化因子的表达。Pull-down结合质谱检测结果筛选后共获得16个候选靶蛋白，并选择其中一个预测其与多肽BCCY-1具有结合的可能性，为后续深入挖掘与多肽BCCY-1直接结合靶蛋白奠定基础。本研究有望为母乳来源多肽的临床应用、深入理解母乳抗感染保护作用以及抗感染多肽类药物的研发提供新的思路。