Klebsiella pneumoniae is a well-known human nosocomial pathogen. The Klebsiella pneumoniae-caused liver abscess (KLA) has become a health problem and the mechanism is still poorly understood. Iron is an essential trace element for multicellular organisms and microorganisms. In our preliminary work, we sequenced LA-Kp, and found iroBCD is specific in LA-Kp, but not in non LA-Kp. The iroBCD positive LA-Kp strain showed hype-proliferation in low-iron medium. Furthermore, we also found upregulation of cellular total iron level and IL-6 expression in LA-Kp infected murine macrophage J774A.1 cell line in vitro, compared with non LA-Kp infected cells. Thus, the hypothesis in our proposal is, the interaction between host IL-6/Stat3 axis in controlling iron-regulation and iroBCD mediated iron transportation in LA-Kp is crucial for development of liver abscess. We are going to use the iroBCD KO LA-Kp strain, Stat-3f/f LyZ Cre+ mice to investigate the mechanism of host defense in KLA mediated by iron uptake in pathogens and host.
肺炎克雷伯菌(Kp)是肝脓肿(LA)重要的致病菌,其多种致病因子与感染相关,但致病机制仍未阐明。铁是细菌和宿主维持正常生理功能的重要成分。近年来发现铁转运相关基因与Kp的毒力密切相关。我们前期对致LA-Kp菌株和非LA-Kp菌株测序发现,LA-Kp有特异的铁转运基因iroBCD。同时还发现LA-Kp在低铁条件生长显著快于非LA-Kp,且LA-Kp体外感染小鼠巨噬细胞胞内总铁含量及IL-6水平显著高于非LA-Kp感染组。我们推测,宿主吞噬细胞IL-6/Stat3铁调信号与LA-Kp iroBCD铁转运互作是肝脓肿发生的关键。我们拟通过构建iroBCD敲除株及Stat3髓系细胞条件敲除小鼠肝脓肿模型(消化道感染、败血症并发肝脓肿)等来研究病原菌和宿主铁摄取互作的感染与抗感染机制,并结合临床样本检测,阐明LA-Kp致肝脓肿致病的关键因素和节点,为临床该病诊治提供新思路。
铁是细菌和宿主维持正常生理功能的重要成分。近年来发现铁转运相关基因与Kp的毒力密切相关。目前,有关铁条系统在LAKp感染和宿主互作中的作用和机制尚未明确。本研究通过测序、构建LAKp感染的体内外模型,检测LA患者外周血免疫细胞等,发现LAKp中存在多条铁转运系统和高毒力相关基因;LAKp感染会导致巨噬细胞铁调系统相关通路调控基因表达上调和M1/M2极化失衡,并能破坏巨噬细胞中溶酶体。NLRP3可能是Stat3的上游信号,亦是调控上述过程的关键分子。另一方面,LAKp能导致健康人PBMC中Th1/Th2失衡,且LA患者血浆中Th2相关的炎症因子水平亦显著上调。本研究揭示了铁调系统在联系病原菌、宿主天然免疫应答和适应性免疫应答中的作用和新机制,为寻找LAKp感染的诊治提供新策略。
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数据更新时间:2023-05-31
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