Diverse bacteria elicit distinct neutrophil responses in a physiologically relevant model of infection.
Diverse bacteria elicit distinct neutrophil responses in a physiologically relevant model of infection.
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在一个生理相关的感染模型中，不同的细菌引发不同的中性粒细胞反应。
DOI：
10.1016/j.isci.2023.108627
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发表时间：
2024-01-19
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Hind, Laurel E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Richardson, Isaac M.;Calo, Christopher J.;Ginter, Eric L.;Niehaus, Elise;Hind, Laurel E.
有效的中性粒细胞反应对于对抗细菌感染至关重要，细菌感染仍然是一个重要的全球健康问题；因此，调节中性粒细胞的功能可能是一种有效的治疗方法。虽然我们对中性粒细胞如何应对细菌有了大致的了解，但中性粒细胞在应对不同细菌感染时的功能如何不同仍不清楚。在这里，我们使用微流控芯片上感染装置来研究中性粒细胞对四种细菌的反应：铜绿假单胞菌、肠杆菌、单核细胞增多性李斯特菌和金黄色葡萄球菌。我们发现中性粒细胞对单核细胞增多性乳杆菌的外溢增强，对金黄色葡萄球菌的总体反应有限，并确认IL-6对中性粒细胞外溢普遍重要。此外，我们还证明，与革兰氏阳性菌相比，中性粒细胞在对抗革兰氏阴性菌时产生活性氧种(ROS)的比例更高。对于所有细菌种类，我们发现中性粒细胞在通过内皮细胞外渗后产生ROS的百分比增加，强调了在生理相关模型中研究中性粒细胞功能的重要性。中性粒细胞促进了对乳杆菌的外渗。单核细胞增多性中性粒细胞对金黄色葡萄球菌表现出独特而有限的反应。革兰氏阴性菌比革兰氏阳性菌诱导更多的产生ROS的中性粒细胞，生理相关的模型可以揭示感染的独特免疫反应
An efficient neutrophil response is critical for fighting bacterial infections, which remain a significant global health concern; therefore, modulating neutrophil function could be an effective therapeutic approach. While we have a general understanding of how neutrophils respond to bacteria, how neutrophil function differs in response to diverse bacterial infections remains unclear. Here, we use a microfluidic infection-on-a-chip device to investigate the neutrophil response to four bacterial species: Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica, Listeria monocytogenes, and Staphylococcus aureus. We find enhanced neutrophil extravasation to L. monocytogenes, a limited overall response to S. aureus, and identify IL-6 as universally important for neutrophil extravasation. Furthermore, we demonstrate a higher percentage of neutrophils generate reactive oxygen species (ROS) when combating gram-negative bacteria versus gram-positive bacteria. For all bacterial species, we found the percentage of neutrophils producing ROS increased following extravasation through an endothelium, underscoring the importance of studying neutrophil function in physiologically relevant models. Neutrophils have enhanced extravasation toward L. monocytogenes Neutrophils exhibit a unique and limited response to S. aureus Gram-negative bacteria elicit more ROS-producing neutrophils than gram-positive bacteria Physiologically relevant models can uncover unique immune responses to infection Immunology; Bacteriology
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