Pathogen recognition within the subarachnoid space: Investigations in a mouse model of pneumococcal meningitis

蛛网膜下腔内的病原体识别:肺炎球菌脑膜炎小鼠模型的研究

基本信息

项目摘要

Bacterial meningitis is among the top 10 causes of infection-related deaths worldwide. The most frequent etiologic agent in Europe is Streptococcus pneumoniae. Pneumococcal infection of the subarachnoid space generates one of the most powerful inflammatory responses known in medicine. The molecular mechanisms underlying this response have been elucidated only in part. Studies from our laboratory in mice have demonstrated that [i] the immune response depends on Myd88, an adapter protein used by almost all Toll-like receptors (TLRs, except TLR 3), and [ii] TLR2 and TLR4 (but not TLR9) contribute to but not solely account for Myd88 activation. In pilot experiments aimed at getting first insight into the role of additional TLRs in meningitis, we used TLR2-TLR4-double-deficient, UNC93B1-mutant mice (3d&TLR2/4-/- mice). A missense mutation in the gene coding for UNC93B1 abolishes the function of endosomal TLRs by preventing their translocation to endolysosomes. The major finding was that 3d&TLR2/4-/- mice were equally impaired in their immune response than Myd88-deficient mice, suggesting that the combined action of TLR2, TLR4, and endosomal TLRs is responsible for Myd88 activation. The individual endosomal TLR(s) involved in pneumococcal sensing, however, need(s) to be clarified, which is the major goal of this project. In the first place, we plan to evaluate the phenotype of mouse strains with single or combined deficiencies in TLRs in our meningitis model, including [i] UNC93B1-mutant mice, [ii] TLR3-, TLR7-, TLR9-triple-deficient mice, [iii] TLR2-, TLR3-, TLR4-, TLR7-, and TLR-9-quintuple deficient mice [iv] TLR13-deficient mice, [v] TLR2-, TLR13-double-deficient mice, as well as [v] TLR2-, TLR4-, TLR13-triple-deficient mice, and to compare their disease phenotype with that of 3d&TLR2/4-/- mice. In the next step, we plan to investigate the reactivity of human THP-1-derived and monocyte-derived macrophages to pneumococcal challenge and compare their response with that of murine bone-marrow-derived macrophages. Thereby, macrophages will be cultured and challenged under conditions resembling those of the subarachnoid space. The rationale for this approach is that [i] the human immune system does not function in precisely the same way as that of mice, and [ii] macrophages have a remarkable plasticity that allows them to respond to environmental signals and change their phenotype. The macrophages are planned to be assessed for their phenotype (e.g., cell surface marker expression, cytokine production, cell viability) before and after pneumococcal challenge. Moreover, the involvement of endosomal TLRs in pneumococci-induced macrophage activation will be clarified (e.g., by using pharmacologic antagonists). In our opinion, this research project will markedly improve our knowledge about mechanisms of immune regulation within the central nervous system.
细菌性脑膜炎是全世界感染相关死亡的十大原因之一。在欧洲最常见的病原体是肺炎链球菌。蛛网膜下腔的肺炎球菌感染产生医学上已知的最强有力的炎症反应之一。这种反应的分子机制只得到部分阐明。我们实验室在小鼠中的研究表明,[i]免疫应答依赖于Myd 88,这是一种几乎所有Toll样受体(TLR,除了TLR 3)使用的衔接蛋白,[ii] TLR 2和TLR 4(但不是TLR 9)有助于但不仅仅是Myd 88激活。在旨在首次了解额外TLR在脑膜炎中的作用的初步实验中,我们使用了TLR 2-TLR 4双缺陷的UNC 93 B1突变小鼠(3d&TLR2/4-/-小鼠)。编码UNC 93 B1的基因中的错义突变通过阻止内体TLR易位至内溶酶体而消除了内体TLR的功能。主要发现是3d&TLR2/4-/-小鼠的免疫应答与Myd 88缺陷小鼠的免疫应答同样受损,这表明TLR 2、TLR 4和内体TLR的联合作用是Myd 88活化的原因。然而,参与肺炎球菌传感的单个内体TLR需要澄清,这是本项目的主要目标。首先,我们计划在我们的脑膜炎模型中评估具有TLR的单一或组合缺陷的小鼠品系的表型,包括[i] UNC 93 B1突变小鼠,[ii] TLR 3-、TLR 7-、TLR 9-三重缺陷小鼠,[iii] TLR 2-、TLR 3-、TLR 4-、TLR 7-和TLR-9-五重缺陷小鼠,[iv] TLR 13-缺陷小鼠,[v] TLR 2-、TLR 3-、TLR 4-、TLR 7-和TLR-9-五重缺陷小鼠,[v] TLR 13-缺陷小鼠,[v] TLR 13 TLR 13-双缺陷小鼠,以及[v] TLR 2-、TLR 4-、TLR 13-三缺陷小鼠,并将它们的疾病表型与3d&TLR2/4-/-小鼠的疾病表型进行比较。在下一步中,我们计划研究人THP-1衍生的和单核细胞衍生的巨噬细胞对肺炎球菌攻击的反应性,并将它们的反应与小鼠骨髓衍生的巨噬细胞的反应进行比较。因此,将在类似于蛛网膜下腔的条件下培养和激发巨噬细胞。这种方法的基本原理是,[i]人类免疫系统的功能与小鼠的功能不完全相同,[ii]巨噬细胞具有显着的可塑性,使它们能够对环境信号做出反应并改变其表型。计划评估巨噬细胞的表型(例如,细胞表面标志物表达、细胞因子产生、细胞活力)。此外,将阐明内体TLR参与肺炎球菌诱导的巨噬细胞活化(例如,通过使用药理学拮抗剂)。我们认为,这项研究项目将显著提高我们对中枢神经系统内免疫调节机制的认识。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Adjuvant non-bacteriolytic and anti-inflammatory combination therapy in pneumococcal meningitis: an investigation in a mouse model.
肺炎球菌脑膜炎的辅助非溶菌和抗炎联合治疗:小鼠模型的研究
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Carsten Jürgen Kirschning其他文献

Professor Dr. Carsten Jürgen Kirschning的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Carsten Jürgen Kirschning', 18)}}的其他基金

Zelluläre Erkennung von Stallstaub (mikrobielle und virale Produkte) und Gram(+) Bakterien die experimentelles Asthma hemmt und STAT3-abhängig IgE reguliert
细胞识别稳定的灰尘(微生物和病毒产物)和革兰氏()细菌,抑制实验性哮喘并调节 STAT3 依赖性 IgE
  • 批准号:
    167039451
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Untersuchungen zur Rolle von Toll-like Rezeptoren (TLR) bei der Aktivierung des Immunsystems
Toll样受体(TLR)在免疫系统激活中的作用研究
  • 批准号:
    5260738
  • 财政年份:
    2000
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

HER2特异性双抗原表位识别诊疗一体化探针研制与临床前诊疗效能研究
  • 批准号:
    82372014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Recognition-VR 虚拟现实的“家庭-社区-医院三向联动”轻度认知障碍防治模式研究
  • 批准号:
    2021JJ60094
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
货物受体Surf4介导SPARCL1在神经细胞中转运的分子机制研究
  • 批准号:
    32000488
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
分子马达Myo5b和肌动蛋白成核因子Spire介导的囊泡转运分子机制研究
  • 批准号:
    32000486
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Rab GTPase 调控线粒体自噬的分子机制研究
  • 批准号:
    31970695
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
膜蛋白TMED10调节非经典分泌分子机制的研究
  • 批准号:
    31872832
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    59.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
核转运蛋白IMF调控胚珠发育的分子机理研究
  • 批准号:
    31871422
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
富集于肺癌细胞外囊泡中的YRNA片段的选择性分拣/分泌机制及其功能研究
  • 批准号:
    31871427
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
表皮生长因子从反式高尔基网络运输到细胞膜的分子机制及表皮生长因子受体新靶点的探索
  • 批准号:
    31871421
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
动态整体面孔认知加工的认知机制的研究
  • 批准号:
    31070908
  • 批准年份:
    2010
  • 资助金额:
    31.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Revisiting Domain Adaptation in Video, within and Beyond Recognition
重新审视视频中的领域适应,在识别之内和之外
  • 批准号:
    2894961
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Molecular recognition by ADAR1 of Z-RNA within transcriptomes
ADAR1 对转录组中 Z-RNA 的分子识别
  • 批准号:
    10712207
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Reducing vascular cognitive impairment within and across generations by epigenetic conditioning
通过表观遗传调节减少代内和代际间的血管性认知障碍
  • 批准号:
    10212499
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Adults' recognition of newly learned faces: The effect of within-person variability after a del
成年人对新学到的面孔的识别:删除后人内变异的影响
  • 批准号:
    564937-2021
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Investigating how evolution of mate recognition traits drives speciation within an anuran ring species
研究配偶识别特征的进化如何驱动无尾环物种内的物种形成
  • 批准号:
    2020886
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploring functional complexes and disease networks within human RNA-binding protein interactomes
探索人类 RNA 结合蛋白相互作用组中的功能复合物和疾病网络
  • 批准号:
    10200550
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Exploring functional complexes and disease networks within human RNA-binding protein interactomes
探索人类 RNA 结合蛋白相互作用组中的功能复合物和疾病网络
  • 批准号:
    9806758
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Assessing dopaminergic modulation of an associative circuit within the dentate gyrus
评估齿状回内联想回路的多巴胺能调节
  • 批准号:
    10252904
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Assessing dopaminergic modulation of an associative circuit within the dentate gyrus
评估齿状回内联想回路的多巴胺能调节
  • 批准号:
    10024223
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Exploring functional complexes and disease networks within human RNA-binding protein interactomes
探索人类 RNA 结合蛋白相互作用组中的功能复合物和疾病网络
  • 批准号:
    10650886
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了