THE ROLE OF NEUTROPHILS IN REGULATING DISEASE SEVERITY OF VIRAL SEXUALLY TRANSMITTED INFECTIONS

中性粒细胞在调节病毒性传播感染疾病严重程度中的作用

• 批准号: 10212918
• 负责人: HAINA SHIN
• 金额: $ 39.38万
• 依托单位: WASHINGTON UNIVERSITY
• 依托单位国家: 美国
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 美国
• 起止时间: 2018-08-10 至 2023-07-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://reporter.nih.gov/project-details/10212918
• 关键词: Address; Affect; Attenuated; Automobile Driving; Bacteria; CRISPR/Cas technology; Cells; Clinical; Data; Disease; Disease Outcome; Epithelial; Escherichia coli; Estrogens; Female genitalia; Genital; Genitalia; Grant; HIV; HIV-2; Human Herpesvirus 2; Immune; Immune system; In Vitro; Infection; Inflammation; Inflammatory; Invaded; Knock-out; Lead; Mediating; Modeling; Molecular; Morbidity - disease rate; Mucositis; Mucous Membrane; Mus; Neutrophil Activation; Neutrophil Infiltration; Pathogenicity; Pathology; Pathway interactions; Pattern recognition receptor; Permeability; Play; Population; Predisposition; Production; Progesterone; Recurrence; Role; Severity of illness; Sexually Transmitted Diseases; Signal Transduction; Source; Symptoms; System; Testing; Tissues; Vagina; Viral; Virus; Woman; Work; attenuation; bacterial community; base; cell type; chemokine; cytokine; dysbiosis; genital herpes; global health; imaging approach; immunopathology; in vivo; in vivo imaging; insight; microbiota; migration; neutrophil; new therapeutic target; novel; reduce symptoms; reproductive tract; response; sexually transmitted virus; stem cells; vaginal microbiota; vaginal mucosa

PROJECT SUMMARY  Herpes  simplex  virus-­2  (HSV-­2)  is  the  major  causative  agent  of  genital  herpes,  an  incurable  sexually  transmitted infection that disproportionately infects women and poses a global health burden. Genital herpes is  associated  with  recurrent  symptoms  that  lead  to  tissue  damage  in  the  genital  tract,  and  this  pathology  has  been  proposed  as  a  mechanism  for  increased  susceptibility  to  other  viral  sexually  transmitted  infections  such  as  human  immunodeficiency  virus  (HIV)2,3.  The  cellular  and  molecular  mechanisms  that  lead  to  inflammation  and  tissue  damage  within  the  female  genital  tract  during  HSV-­2  infection  are  poorly  understood.  Neutrophils  are  highly  destructive  innate  immune  cells  that  patrol  the  vagina  at  the  steady  state4.  The  role  of  neutrophils  during  viral  sexually  transmitted  infections  is  not  well  defined.  Our  data  show  that  neutrophils  drive  a  pathogenic  response  against  HSV-­2.  Depletion  of  neutrophils  prior  to  infection  resulted  in  significantly  attenuated disease severity and tissue damage without affecting viral titers, suggesting that immunopathology  plays  a  key  role  in  genital  herpes.  Neutrophils  are  capable  of  multiple  effector  functions,  including  cytokine  secretion.  After  neutrophil  depletion,  there  was  a  profound  reduction  in  IL-­1b  levels  in  the  vagina,  and  the  majority  of  IL-­1b  expressing  cells  in  the  vagina  after  HSV-­2  infection  were  neutrophils,  suggesting  that  neutrophil-­mediated  disease  during  HSV-­2  infection  may  be  driven  by  this  pleiotropic  pro-­inflammatory  cytokine.  A  multitude  of  factors  can  activate  the  neutrophil  response,  including  virus-­  and  bacteria-­derived  products.  Transient  perturbation  of  the  vaginal  microbiota  led  to  an  increase  in  neutrophil  numbers  in  the  vaginal  tissue,  suggesting  that  vaginal  bacteria  may  play  a  role  in  regulating  neutrophil-­dependent  tissue  damage during genital herpes. Together, this proposal aims to dissect the mechanisms of neutrophil activation  and  identify  the  key  factors  that  drive  neutrophil-­dependent  tissue  damage  and  inflammation  at  the  vaginal  mucosa  during  HSV-­2  infection.  The  requirement  of  IL-­1b  produced  by  neutrophils  in  driving  genital  inflammation  will  be  assessed  in  vivo  using  knockout  models  and  cytokine  neutralization,  and  downstream  effector  mechanisms  that  may  lead  to  mucosal  permeability  will  be  examined.  The  role  of  the  vaginal  microbiota  in  regulating  pathogenic  neutrophil  responses  will  be  tested  by  transient  introduction  of  common  vaginal bacteria into mice. Finally, CRISPR/cas9 will be used to delete candidate pattern recognition receptors  in  neutrophils  derived  from  Hoxb8-­transformed  progenitor  cells  to  identify  pathways  that  can  stimulate  neutrophils  during  genital  HSV-­2  infection.  Greater  understanding  of  the  pathology  caused  by  neutrophil  responses  to  HSV-­2  infection  may  provide  new  targets  for  therapeutics  that  can  reduce  symptoms,  tissue  damage and susceptibility to other viral sexually transmitted infections.

项目摘要 生殖器疱疹是由单纯疱疹病毒（HSV-12）引起的一种性传播疾病，是生殖器疱疹的主要病原体。 生殖器疱疹是一种常见的传染性疾病，不成比例地感染女性，并构成全球健康负担。 与导致生殖道组织损伤的复发性症状相关，这种病理学 被认为是增加对其他病毒性传播感染易感性的机制， 人类免疫缺陷病毒（HIV）2，3.导致炎症的细胞和分子机制 和组织损伤在女性生殖道内HSV-12感染的了解甚少。 是高度破坏性的先天免疫细胞，在稳态下巡逻阴道4.中性粒细胞的作用 在病毒性传播感染中，中性粒细胞的作用并不明确。我们的数据显示， 2.感染前中性粒细胞的耗竭导致了对HSV-HSV-1的致病反应。 在不影响病毒滴度的情况下减轻疾病的严重程度和组织损伤，这表明免疫病理学 在生殖器疱疹中起关键作用。中性粒细胞能够发挥多种效应功能，包括细胞因子 中性粒细胞耗竭后，阴道中IL-1b β水平显著降低， HSV-12感染后阴道内IL-1b β 1表达细胞以中性粒细胞为主，提示HSV-12感染后， HSV-12感染期间的中性粒细胞介导的疾病可能是由这种多效性促炎性因子驱动的 许多因子可以激活中性粒细胞反应，包括病毒和细菌来源的细胞因子。 阴道微生物群的短暂扰动导致中性粒细胞数量的增加， 阴道组织，表明阴道细菌可能在调节中性粒细胞依赖性组织中起作用， 在生殖器疱疹的损害。总之，这一建议旨在剖析中性粒细胞激活的机制， 并确定导致中性粒细胞依赖性组织损伤和阴道炎症的关键因素 中性粒细胞分泌IL-1b β在HSV-12感染的生殖道粘膜中的作用 将使用敲除模型和细胞因子中和在体内评估炎症，并且下游 将检查可能导致粘膜渗透性的效应器机制。 微生物群在调节致病性中性粒细胞反应中的作用将通过瞬时引入常见的 最后，CRISPR/cas9将用于删除候选模式识别受体。 在来自Hoxb 8-β转化祖细胞的嗜中性粒细胞中，以鉴定可以刺激 中性粒细胞在生殖器HSV-12感染中的作用。 对HSV-E2感染的反应可能为治疗提供新的靶点， 损害和其他病毒性传播感染的易感性。