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: 10443760
• 负责人: LIANG SHAN
• 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/10443760
• 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.

项目总结： 单纯疱疹病毒2型(HSV-2)是生殖器疱疹的主要致病因素，是一种不可治愈的性传播疾病。 生殖器疱疹是一种传染性疾病，它不成比例地感染女性，并构成全球卫生系统的负担。 与反复出现的生殖系统症状有关，这些症状可能会导致生殖道组织的损害，这是一种新的病理机制。 有人提议将其作为一种有效的机制，以防止儿童增加对其他病毒和性传播疾病的易感性，从而防止此类感染。 作为一种人类免疫缺陷病毒(HIV)2，3.主要的细胞免疫和分子生物学机制可能导致炎症。 而在HSV-2感染过程中，女性生殖道内的组织损伤也鲜为人知。 它们是极具破坏性的天然免疫细胞，它们在最稳定的状态下巡视阴道。这是中性粒细胞的主要作用。 在病毒感染和性传播期间，感染的定义并不明确。但我们的最新数据显示，中性粒细胞可能会导致感染。 对HSV-2的致病免疫反应。感染前中性粒细胞的耗尽导致了显著的死亡。 在不影响病毒滴度的情况下，减轻了疾病的严重程度，减轻了组织损伤，这表明免疫病理改变了病毒滴度。 在生殖器疱疹中起着非常关键的作用。中性粒细胞可能具有多种效应细胞功能，包括细胞因子。 分泌。在中性粒细胞耗尽后，阴道、卵巢和卵巢中的IL-1b水平显著下降。 感染HSV-2后，表达IL-1b的中的大多数是中性粒细胞，这表明这是可能的。 在HSV-2感染过程中，中性粒细胞介导的疾病的发生可能不是由这种多效性和促炎性疾病引起的。 细胞因子。大量的细胞因子可以激活中性粒细胞的免疫反应，包括病毒和细菌衍生的病毒。 产品。由于阴道和微生物区系的短暂扰动，导致中性粒细胞和中性粒细胞的数量在一周内显著增加。 这表明，阴道细菌可能在调节中性粒细胞依赖的阴道组织中发挥重要作用。 生殖器疱疹期间的损害。我们共同提出这项新的提案，旨在进一步剖析中性粒细胞激活的主要机制。 并找出可能导致中性粒细胞依赖的组织损伤和阴道周围炎症的三个关键致病因素。 在HSV-2感染期间粘膜受损。IL-1b的主要要求是由嗜中性粒细胞在驱动生殖器官过程中产生的。 炎症反应也将在体内通过使用基因敲除模型进行评估，并使用细胞因子进行中和、抑制和下游反应。 可能导致粘膜通透性下降的效应和机制将被进一步研究。更详细地说，它的主要作用是促进阴道。 微生物群在调节致病性中性粒细胞免疫反应中的作用将通过一种常见的暂时性基因的引入来进行测试。 阴道细菌进入小鼠体内。最后，CRISPR/Cas9基因将被用来进一步删除候选模式识别受体。 在中性粒细胞中，从Hoxb8转化的中性粒细胞中分离出来的祖细胞被用来进一步确定它可以有效刺激的途径。 中性粒细胞在生殖器和HSV-2感染期间产生。更好地了解由中性粒细胞感染引起的新的病理改变。 对HSV-2病毒感染的反应可能会为新的治疗方法提供新的靶点，这些药物可以有效地减轻症状和组织。 对其他病毒和性传播疾病的损害和易感性更高。