弓形虫感染小肠上皮细胞模型中NLRP3炎性小体激活途径及其交互作用
结题报告
批准号:
81300368
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
全娟花
依托单位:
学科分类:
H0315.消化系统疾病研究新技术与新方法
结题年份:
2016
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
楚佳奇、梁坚、Lee Young-Ha、王壮、邱玉梅、田亭、王思捷
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中文摘要
NLRP3炎性小体在感染性疾病中起重要作用,但在弓形虫感染中作用未见报道。我们前期研究发现,弓形虫GRA7蛋白处理人小肠上皮细胞株(FHs 74 Int)后NLRP3蛋白表达明显增多;弓形虫感染可诱导胞内活性氧增加。上述结果提示弓形虫感染或GRA7可能激活NLRP3炎性小体,但激活机制不明。我们推测弓形虫感染可能通过细胞内K+外流、活性氧产生和(或)溶酶体破裂途径激活NLRP3炎性小体,促进IL-18和IL-1β产生。本研究拟用弓形虫直接感染、Transwell侵袭、GRA7蛋白处理FHs 74 Int细胞后,通过基因沉默等方法,在三个层面探讨弓形虫感染所致的细胞内K+外流、线粒体活性氧产生和(或)溶酶体破裂激活NLRP3炎性小体及其交互作用。研究结果将明确NLRP3炎性小体在弓形虫病中作用及其激活机制,深入了解GRA7蛋白的免疫调节作用,为进一步研究肠道寄生虫病的致病机制奠定基础。
英文摘要
NLRP3 inflammasome plays an important role in infectious diseases, but its role in the Toxoplasma gondii infection has not been reported. Our previous study found that after treatment of T. gondii GRA7 protein in a small intestinal epithelial cell (FHs 74 Int),NLRP3 protein expression was significantly increased; T. gondii infection induced an overexpression of intracellular reactive oxygen species (ROS). These results suggest that T. gondii infection or GRA7 protein might activate NLRP3 inflammasome, but its activation mechanism is unknown. We speculate that T. gondii infection may activate NLRP3 inflammasome via intracellular K+ efflux, mitochondrial ROS generation and/or lysosome rupture, followed by promotion of IL-18 and IL-1β secretion. This project intends to treat FHs 74 Int cell with direct T. gondii infection, Transwell invasion and GRA7 protein, and to determine the role of K+ efflux, mitochondrial ROS production and/or lysosome rupture in NLRP3 inflammasome activation and their interaction using some assays such as gene silencing. Our results will unravel the role and activation mechanism of NLRP3 inflammasome in pathogenesis of toxoplasmosis, understand the immunoregulation of GRA7 protein and lay a foundation for further study of pathogenic mechanism of intestinal parasitosis.
刚地弓形虫是专性细胞内寄生原虫,主要通过胃肠道感染,全球人口的感染率高达30%~50%。弓形虫具有高效蠕动系统,可迅速侵入宿主细胞,并通过血液和淋巴系统散播到全身。NLRP3炎性小体在感染性疾病中起重要作用,但在弓形虫感染中作用未见报道。本研究首次成功建立3种弓形虫感染(直接感染、Transwell侵袭、GRA7蛋白处理)FHs 74 Int细胞模型,弓形虫直接感染或Transwell 侵袭显著上调NLRP3、ASC、Casp-1、IL-1β和IL-18 mRNA表达,但GRA7蛋白处理细胞只上调NLRP3和IL-1β的mRNA表达。以上结果提示,弓形虫及其泄分泌蛋白(包括GRA7)可激活NLRP3炎性小体。本研究首次证明弓形虫感染FHs 74 Int细胞通过嘌呤能离子通道型受体7(P2X7R)激活NLRP3炎性小体。对NLRP3炎性小体3种成分(NLRP3、Casp-1、ASC)基因分别沉默,发现3种成分对IL-1β分泌起重要作用,但ASC对IL-18分泌无显著影响。为验证胞内K+、ROS、CatB、CatL在NLRP3炎性小体活化过程中的作用及其相互关系,我们用不同抑制剂分别预处理FHs 74 Int细胞,感染弓形虫并观察NLRP3炎性小体的激活情况。K+通道抑制剂显著降低NLRP3和ASC表达,减少IL-1β分泌,但对IL-18分泌无影响;ROS抑制剂显著抑制弓形虫诱导的NLRP3和cleaved caspase-1A蛋白和NLRP3、Casp-1 mRNA表达,并显著抑制IL-1β的分泌但对IL-18分泌无影响;CatL抑制剂显著降低NLRP3和cleaved casp-1表达及IL-18的分泌。以上结果表明CatL在NLRP3炎性小体活化和IL-18分泌中起重要作用。通过siRNA干预实验发现NLRP3、ASC、Casp-1对弓形虫感染率无影响,但NLRP3 siRNA处理组中弓形虫TP3蛋白表达明显增多,Casp-1和ASC siRNA 处理组中TP3蛋白表达略增加。以上结果表明,激活NLRP3炎性小体对弓形虫入侵无影响,但抑制弓形虫在细胞内的增殖。本项目首次阐明了弓形虫通过P2X7受体调控线粒体ROS激活NLRP3炎性小体进而调节IL-1β释放的分子机制。本研究不仅为进一步研究弓形虫病发病及免疫调节机制奠定基础,也为研究其它炎性相关疾病提供理论借鉴。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1080/15384101.2017.1281484
发表时间:2017-01-01
期刊:CELL CYCLE
影响因子:4.3
作者:Chu, Jia-Qi;Jing, Kai-Peng;Quan, Juan-Hua
通讯作者:Quan, Juan-Hua
Trichonomas vaginalis Metalloproteinase Induces Apoptosis of SiHa Cells through Disrupting the Mcl-1/Bim and Bcl-xL/Bim Complexes
阴道毛滴虫金属蛋白酶通过破坏 Mcl-1/Bim 和 Bcl-xL/Bim 复合物诱导 SiHa 细胞凋亡
DOI:10.1371/journal.pone.0110659
发表时间:2014-10-24
期刊:PLOS ONE
影响因子:3.7
作者:Quan, Juan-Hua;Kang, Byung-Hun;Lee, Young-Ha
通讯作者:Lee, Young-Ha
Production of IL-1β and Inflammasome with Up-Regulated Expressions of NOD-Like Receptor Related Genes in Toxoplasma gondii-Infected THP-1 Macrophages.
IL-1β 和炎症小体的产生与弓形虫感染的 THP-1 巨噬细胞中 NOD 样受体相关基因的表达上调
DOI:10.3347/kjp.2016.54.6.711
发表时间:2016-12
期刊:The Korean journal of parasitology
影响因子:--
作者:Chu JQ;Shi G;Fan YM;Choi IW;Cha GH;Zhou Y;Lee YH;Quan JH
通讯作者:Quan JH
DOI:--
发表时间:--
期刊:广东医学院学报
影响因子:--
作者:周巍;李鹏;高翔;全娟花
通讯作者:全娟花
Intracellular Networks of the PI3K/AKT and MAPK Pathways for Regulating Toxoplasma gondii-Induced IL-23 and IL-12 Production in Human THP-1 Cells.
调节人 THP-1 细胞中弓形虫诱导的 IL-23 和 IL-12 产生的 PI3K/AKT 和 MAPK 通路的细胞内网络
DOI:10.1371/journal.pone.0141550
发表时间:2015
期刊:PloS one
影响因子:3.7
作者:Quan JH;Chu JQ;Kwon J;Choi IW;Ismail HA;Zhou W;Cha GH;Zhou Y;Yuk JM;Jo EK;Lee YH
通讯作者:Lee YH
原虫感染对胚胎早期发育的影响及其机制研究
  • 批准号:
    82211540401
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    15.00万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    全娟花
  • 依托单位:
弓形虫ESA激活p53通路对小鼠胚胎早期发育的影响及其分子机制
  • 批准号:
    81971389
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    55.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    全娟花
  • 依托单位:
弓形虫排泄分泌抗原对小鼠早期胚胎发育的影响及分子机制
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2019
  • 负责人:
    全娟花
  • 依托单位:
国内基金
海外基金