牛磺脱氧胆酸通过调节非折叠蛋白反应增强自噬促进胞内类鼻疽菌清除的作用机制研究

The interaction of bacterial pathogen and host is the premise of its infection and pathogenesis. Endoplasmic reticulum stress (ERS), as a vital part of cellular adaptive immune and a signal of autophagy induction, plays an important role in anti- infection and cell homeostasis. Burkholderia pseudomallei is a spreading tropical agent and a serious threat to human body and public health, while its ability to evade the host immune results into its latent infection anddissemination which become a key of melioidosis treatment. After infection, ERS/UPR (unfolded protein response) was induced dramatically in accompany of autophagy inhibition followed the replication of the pathogen and cell fusion. However, inhibition of UPR could induce autophagy for better elimination of intercellular bacterial, and the machanism behind is little known. This study aims to figure out the machanism UPR inhibitor (taurodeoxycholic acid) benefits to the clearance of intercellular Burkholderia pseudomallei by enhancing autophagy and the theoretical basis of new method for anti-Burkholderia pseudomallei.

病原菌和宿主的相互作用是决定其感染和发病的前提。内质网应激作为自噬的诱导信号，是机体适应性免疫的重要组成部分，在抗病原菌感染和维持细胞稳态中发挥重要作用。类鼻疽菌作为一种正在扩散的热带医学传染病病原，严重威胁人类健康和公共卫生，其胞内寄生逃避宿主免疫特性造成潜伏感染及播散成为类鼻疽治疗的关键。类鼻疽菌感染显著增强细胞的内质网应激（非折叠蛋白反应UPR增强），同时自噬受到明显抑制，病原得以在胞内生存增殖并通过MNGC形成导致感染扩散。牛磺脱氧胆酸可以通过抑制UPR提高内质网处理蛋白能力，效应蛋白CHOP表达减少，伴侣分子Bip表达增加，有效促进自噬，有利于细菌的清除，具体机制有待阐明。本项目拟通过类鼻疽菌感染细胞和动物模型，研究牛磺脱氧胆酸通过调节UPR增强自噬促进胞内类鼻疽菌清除的作用及机制，以期阐明内质网应激在类鼻疽菌胞内感染与致病的机理，为寻找抗类鼻疽感染的有效治疗方案提供理论指导。

类鼻疽伯克霍尔德菌（Burkholderia pseudomallei，B. pseudomallei）简称类鼻疽菌，是一种革兰氏阴性的条件致病菌，引起的疾病称为类鼻疽。类鼻疽作为一种热带医学病，广泛流行于东南亚和澳大利亚北部地区，以及我国的香港、海南、台湾等地。类鼻疽的临床表现形式多样，包括局部器官脓肿肺炎、急性败血症等，全球每年约 8.9 万人死亡，死亡率高达 40%。由于类鼻疽菌潜在的生物威胁，美国疾病预防控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）将其列为Ⅰ类生物战剂。类鼻疽菌存在于土壤和水中，具有广泛的抗生素耐药性，目前尚无有效的疫苗，亟需寻找新的治疗类鼻疽的临床策略。.前期课题组在类鼻疽菌感染的细胞模型中观察发现，类鼻疽菌感染能激发机体内质网应激（endoplasmic reticulum stress，ERS）并诱导细胞凋亡，电镜下可见内质网腔变宽，qRT-PCR和Western blot显示CHOP和Bip表达升高，凋亡相关蛋白caspase-3和cleaved caspase-3表达升高。当加入ERS抑制剂牛磺熊去氧胆酸（tauroursodeoxycholic acid，TUDCA），可以抑制类鼻疽菌在RAW264.7细胞中的生存，而且对宿主有一定的保护作用，表现为小鼠生存率提高、炎症反应减轻、细菌定殖量下降。提示我们TUDCA通过影响ERS信号通路，从而影响病原菌在宿主细胞的生存与繁殖。本研究通过类鼻疽菌感染RAW264.7细胞模型，利用流式细胞术检测细胞凋亡的数量，通过透射电镜和激光共聚焦观察类鼻疽菌感染和TUDCA处理后，内质网形态的变化，并从mRNA和蛋白水平上检测ERS信号通路的激活。获得以下研究结果：1）TUDCA促进类鼻疽杆菌的清除；2）类鼻疽菌诱导 RAW264.7 细胞凋亡；3）类鼻疽菌感染RAW264.7 细胞诱导内质网应激；4）TUDCA 抑制类鼻疽菌诱导的内质网应激。