新生隐球菌通过影响能量代谢诱导神经小胶质细胞凋亡机制的研究

小胶质细胞是宿主在中枢神经系统抵抗新生隐球菌（C.n）的第一道防线，但在缺乏细胞因子的刺激下，C.n可以在小胶质细胞内存活并繁殖，最终引起小胶质细胞的破裂。C.n引起的脑膜炎形成的肉芽肿的特性以炎症器官中炎症细胞经历凋亡为主要机制，提示C.n可通过诱导细胞凋亡来实现躲避宿主杀伤作用。线粒体作为能量代谢的中心，在介导细胞凋亡过程中发挥重要作用。了解宿主细胞能量代谢的改变对于认识疾病的发生、发展有着重要的作用。本课题拟采用mRNA差异表达技术筛选出新生隐球菌诱导小胶质细胞凋亡有关的特异性表达氧化磷酸化相关调控基因，以及氧化磷酸化环节上的关键因子的检测，从能量代谢水平探讨新生隐球菌诱导小胶质细胞凋亡的机制。为进一步认识和阐明隐球菌性脑膜炎的发病、发展及病理变化提供理论基础。

能量代谢是宿主细胞赖以生存的重要生化过程，在维持细胞各项活动中有着重要的作用。研究显示，众多的病原体感染宿主细胞后导致宿主细胞能量代谢水平受到影响，甚至会导致细胞的凋亡或坏死。氧化磷酸化（OXPHOS）系统嵌入在线粒体膜脂质双层的内膜部分，是细胞能源生产的最终生化途径。许多的研究显示，病原体感染宿主细胞后，对宿主能量代谢的影响主要表现在对氧化磷酸化作用的抑制作用。因此，氧化磷酸化作用在维持细胞内稳态及细胞活性功能中发挥着重要的作用。线粒体作为能量代谢的器官，不仅为宿主细胞活动提供能量，同时也是凋亡过程的枢纽环节，因此线粒体途径在诱导宿主细胞凋亡过程中有着非常重要的作用。. 有关新生隐球菌引起的脑膜炎动物模型的研究表明炎症器官中炎症细胞经历凋亡是主要机制。同时，小胶质细胞对无荚膜或小荚膜的新生隐球菌的吞噬作用比野生株强，说明新生隐球菌的荚膜具有抗吞噬作用，提示荚膜可能通过诱导细胞凋亡来实现抗吞噬作用。本课题组通过体外实验发现无荚膜隐球菌CAP64也可以诱导小胶质细胞凋亡，这提示除荚膜外新生隐球菌的其他毒性因子也可以诱导宿主细胞凋亡，但是具体的机制尚不明确。. 我们认为在新生隐球菌感染小胶质细胞后，新生隐球菌通过影响小胶质细胞的氧化磷酸化水平而对小胶质细胞的活性产生作用，甚至进一步通过线粒体途径诱导细胞的凋亡。本实验中，我们采用了A血清型新生隐球菌野生株H99以及同基因型的荚膜突变株CAP64为研究对象，主要对小胶质细胞感染新生隐球菌后氧化磷酸化水平的改变及凋亡机制进行探索。通过系列实验研究证实：.1. GXM作为新生隐球菌荚膜的重要的成分，体外对小胶质细胞的活性存在明显的抑制作用，但独立作用于小胶质细胞时，并不能诱导小胶质细胞的凋亡率的增加。在炎症因子IFN-γ的协同作用下可促进小胶质细胞的凋亡。.2. 新生隐球菌感染小胶质细胞后可降低宿主细胞的氧化磷酸化水平，抑制宿主的能量代谢，导致宿主产ATP能力下降，且荚膜在该过程中的作用并不明显。.3. 通过滴鼻吸入菌悬液的方式可以构建稳定的小鼠新生隐球菌性脑膜炎模型。.4．通过体外细胞实验以及动物体内外实验的证实新生隐球菌可以通过线粒体途径诱导宿主感染细胞的凋亡。