肺炎链球菌感染诱导宿主NLRP6炎症小体激活相关机制研究

【作者】 徐冬怡； 吴兴萍； 彭练慈； 汪宇； 叶超； 彭远义； 方仁东；

【机构】 西南大学动物医学院；

【摘要】 肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）是一种胞外菌,革兰阳性,定植于上呼吸道黏膜中。当宿主免疫状态低下时可发展为侵袭性疾病,如社区获得性肺炎、败血症、脑膜炎、中耳炎等。炎症小体（inflammasome）是一种多蛋白复合物,由受体蛋白、衔接蛋白和效应蛋白组成。本课题组已经报道了NLRP3和AIM2炎症小体在肺炎链球菌感染中的作用,但NLRP6炎症小体在肺炎链球菌感染中的作用尚不清楚。本研究通过肺炎链球菌感染野生型（WT）与NLRP6敲除小鼠(NLRP6^-/-)的体内外感染模型,对肺炎链球菌诱导NLRP6炎症小体激活的机制及NLRP6在肺炎链球菌感染防御中的作用进行研究。用肺炎链球菌（D39）分别感染WT、NLRP6^-/-小鼠PECs,通过ELISA检测促炎细胞因子的分泌水平,用qPCR检测IL-1βmRNA的表达情况,Western blot检测caspase-1、IL-1β、gasdermin D （GSDMD）、caspase-11的前体形式以及成熟形式蛋白表达水平,并用化学交联方法处理后检测ASC的寡聚化情况。用D39滴鼻感染WT及NLRP6/小鼠,对感染后生存情況进行统计;取肺组织进行HE染色以及肺脏定植计数;取肺泡灌洗液通过ELISA检测细胞因子的分泌情况,并对其中的巨噬细胞以及中性粒细胞进行流式细胞术筛选。结果表明,NLRP6炎症小体调节IL-1β的成熟和分泌,但不影响肺炎链球菌感染巨噬细胞中IL-1β转录的诱导。此外,caspase-1、caspase-11和GSDMD的活化以及凋亡相关斑点样蛋白（ASC）的寡聚化在肺炎链球菌感染巨噬细胞的过程中由NLRP6介导。然而,NLRP6的激活降低了肺炎链球菌感染巨噬细胞中NF-KB和ERK信号通路的表达。体内研究表明,与WT小鼠相比,NLRP6^-/-小鼠在肺炎链球菌感染后存活率更高,肺脏细菌定植量降低,更轻微的肺部炎症反应,表明NLRP6在肺炎链球菌宿主感染防御过程中起损伤宿主的作用。进一步研究发现NLRP6^-/-小鼠感染后巨噬细胞和中性粒细胞的募集增加,可能与宿主对细菌清除率上调有关。本研究阐明了肺炎链球菌感染诱导NLRP6炎症小体激活及其作用机制,为NLRP6作为治疗肺炎链球菌感染的潜在靶标研究奠定基础。更多还原