猪伪狂犬病毒感染巨噬细胞诱导IL-1β表达与分泌机制研究

【作者】 叶超； 黄清元； 陈静； 李港； 彭练慈； 彭远义； 方仁东；

【机构】 西南大学动物医学院；

【摘要】 引言:2011年以来,猪伪狂犬病毒(PRV)变异株在我国多个省份暴发流行,导致仔猪死亡和母猪流产,给养猪业造成很大经济损失。目前研究发现,PRV变异株基因组发生变异,致病能力有所增强,但其诱导宿主IL-1β等细胞因子分泌和宿主炎症反应情况尚不清楚。本研究以PRV变异株JS-2012为研究对象,以C57BL/6小鼠及其腹腔巨噬细胞作为该病毒感染的细胞和动物模型,通过ELISA、RT-qPCR和Western-blot等方法研究PRV感染巨噬细胞激活炎症小体及诱导细胞因子IL-1β表达和分泌机制,为PRV诱导的炎症研究和免疫防控奠定基础。材料与方法:本研究用PRV感染小鼠腹腔巨噬细胞,通过ELISA等方法检测IL-1β等细胞因子分泌和表达情况,然后利用NF-κB抑制剂和相应抗体研究PRV诱导IL-1β表达对NF-κB的依赖情况。利用炎症小体相关基因(Nlrp3、Asc和Casp1)敲除细胞和野生型细胞,通过检测PRV在有无第二信号ATP作用下感染以上细胞后炎症小体激活蛋白半胱氨酸蛋白酶-1 (Casp1)以及IL-1β表达和分泌情况。最后,用PRV感染预先接种ATP的WT和Nlrp3敲除小鼠,研究Nlrp3炎症小体在PRV感染致病中的作用。结果与讨论:结果显示PRV感染小鼠巨噬细胞能够刺激TNF-α、IL-6和IL-12等促炎因子分泌,并以依赖胞外ATP方式促进IL-1β显著分泌。此外,qPCR和WB结果显示PRV感染巨噬细胞能够引起IL-1β的大量表达,此过程不需要ATP,但依赖NF-κB通路激活。而随后病毒感染细胞IL-1β的分泌则依赖ATP诱导的P2X7激活,细胞内K~+丢失,以及随后的NLRP3炎症小体激活。在小鼠感染模型中,我们还发现ATP以依赖NLRP3的方式加重PRV感染小鼠的临床症状和死亡。以上结果表明PRV通过激活NF-κB促进IL-1β显著表达,并依赖ATP促进NLRP3炎症小体激活和增强对小鼠的致病性。更多还原