等位基因介导转录因子C/EBPβ和PU.1协同调控IL-1B表达的分子机制及其对结核菌感染转归的影响

批准号:
81501714
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
18.0 万元
负责人:
张国良
依托单位:
学科分类:
H2201.病原细菌与感染
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
Christopher M. Sassetti、杨桂林、杨争、赵方、侯杏芳、刘雪梅
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中文摘要
IL-1β在结核菌感染过程中发挥免疫保护性和病理性双重作用,其表达调控机制异常复杂。我们前期发现:结核菌诱导巨噬细胞表达pro-IL-1B,并与C/EBPB、PU.1表达呈正相关;等位基因rs1143627影响IL-1β、IFN-γ分泌,并与结核病易感性、临床表型(肺内、肺外)密切相关;C/EBPβ、PU.1协同调控pro-IL-1B表达,rs1143627影响两者与IL-1B启动子结合能力。在此基础上,本项目拟探讨:1)C/EBPβ、PU.1协同调控IL-1B表达的作用形式,包括两者的直接作用、功能效应区以及与其它蛋白的交互作用;2)鉴定结核菌诱导C/EBPB、PU.1表达的关键细菌因子、受体及信号通路;3)借助“十二五”队列,评估IL-1B表达水平、多态性对预测结核菌感染转归(未进展、发病)的价值。项目将进一步阐明结核菌诱导IL-1B表达的转录调控机制,为结核病个体化免疫防治提供依据。
英文摘要
IL-1β plays a dual role of protective and pathogenic immunity during Mycobacterium tuberculosis infection, and its regulatory mechanism remains unclear. Our previous findings showed that M.tb infection triggered pro-IL-1B expression in macrophage, which positively correlated with transcription factor C/EBPB and PU.1 expression. As a functional SNP, the rs1143627 allele in the IL-1B gene promoter region affected IL-1β and IFN-γ secretion, meanwhile, the rs1143627 allele was associated with TB susceptibility and clinical phenotypes. Furthermore, the rs1143627 allele influenced the binding ability of C/EBPβ and PU.1 to the IL-1B promoter, which synergistically regulated pro-IL-1B expression. In this study, we will first investigate how to regulate pro-IL-1B expression by C/EBPβ and PU.1, involving the interaction between them, and interaction with other proteins. In addition, we will clarify the functional domains of C/EBPβ and PU.1 through designing series of truncated proteins. Secondly, we will identify the key bacterial factors, recognized receptors, and signal pathways to induce C/EBPB and PU.1 expression. Finally, since a LTBI cohort has been established during Twelve-fifth mega project, we will further explore the diagnosed value of IL-1B expression and polymorphisms to predict the clinical outcomes of M.tb infection. The results of this study will contribute to clarifying the transcription regulatory mechanism of IL-1B after M.tb infection, and provide a novel personally preventive strategy for TB.
IL-1β的产生受多重因素调控,即包括转录因子介导的转录水平调控,也包括miRNA介导的转录后调控,同时pro-IL-1β还需要通过以NLRP3为主的炎症小体切割加工才能具有活性,我们前期证实IL-1β产生还受宿主遗传背景调控。本项目正是从转录水平和宿主遗传背景两个层面探讨结核菌诱导IL-1β表达的调控机制。本项目研究内容包括:(1)C/EBPβ、PU.1协同调控IL-1β转录的作用形式以及功能效应区的鉴定;(2)结核菌诱导核转录因子C/EBPβ和PU.1表达的机制研究;(3)IL-1β等位基因多态性与结核菌感染转归的相关性研究。针对研究内容一,研究发现等位基因rs1143627介导转录因子与启动子结合活性差异,核转录因子C/EBPβ和PU.1可以结合IL-1β基因启动子,C/EBPβ和PU.1可以协同调控IL-1β基因启动子活性,siRNA干扰技术反向验证C/EBPβ和PU.1协同调控IL-1β,构建C/EBPβ和PU.1系列截短载体,通过双荧光素酶系统鉴定C/EBPβ和PU.1调控IL-1β基因启动子的功能效应区。针对研究内容二,研究发现结核菌刺激上调巨噬细胞IL-1β、PU.1、C/EBPβ表达,PU.1、C/EBPβ表达与pro-IL-1β表达水平呈正相关,并且PU.1、C/EBPβ表达与pro-IL-1β表达具有时间先后性,结核菌感染巨噬细胞激活ERK1/2、JNK、NF-kβ等多条信号通路。针对研究内容三,发现IL-1β基因rs1143627 SNP与结核易感性的相关性,T等位基因为结核易感基因,进一步分层分析发现IL-1β基因-31位点T>C SNP与活动性肺结核临床类型相关,携带rs1143627 T等位基因的个体更易患肺外结核,等位基因rs1143627不仅影响肺脏的病理严重程度,而且与肺结核治疗转归息息相关。项目不仅进一步阐明结核菌诱导IL-1β表达的转录调控机制,同时所鉴定的等位基因可以作为新型分子遗传标签,为结核病个体化免疫防治提供依据。
期刊论文列表
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专利列表
Pleural IFN-γ release assay combined with biomarkers distinguished effectively tuberculosis from malignant pleural effusion
胸腔IFN-γ释放试验结合生物标志物有效区分结核病和恶性胸腔积液
DOI:10.1186/s12879-018-3654-z
发表时间:2019-01-16
期刊:BMC INFECTIOUS DISEASES
影响因子:3.7
作者:Tang, Yimin;Zhang, Juanjuan;Zhang, Guoliang
通讯作者:Zhang, Guoliang
DOI:10.13604/j.cnki.46-1064/r.2018.06.02
发表时间:2018
期刊:中国热带医学
影响因子:--
作者:张娟娟;贺星;梁娟;唐怡敏;欧敏;叶涛生;曾常春;张国良
通讯作者:张国良
DOI:10.1038/cmi.2017.113
发表时间:2017
期刊:Cell Mol Immunol
影响因子:--
作者:Gucheng Zeng;Guoliang Zhang;Xinchun Chen
通讯作者:Xinchun Chen
Nitric oxide prevents a pathogen-permissive granulocytic inflammation during tuberculosis.
一氧化氮可预防结核病期间病原体允许的粒细胞炎症
DOI:10.1038/nmicrobiol.2017.72
发表时间:2017-05-15
期刊:Nature microbiology
影响因子:28.3
作者:Mishra BB;Lovewell RR;Olive AJ;Zhang G;Wang W;Eugenin E;Smith CM;Phuah JY;Long JE;Dubuke ML;Palace SG;Goguen JD;Baker RE;Nambi S;Mishra R;Booty MG;Baer CE;Shaffer SA;Dartois V;McCormick BA;Chen X;Sassetti CM
通讯作者:Sassetti CM
AHR信号通路抑制I型干扰素应答介导抗结核免疫的机制研究
- 批准号:81873958
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:57.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:张国良
- 依托单位:
宿主基因SNP对I型IFN应答的调控作用及其与结核菌感染转归的相关性研究
- 批准号:81341128
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:张国良
- 依托单位:
国内基金
海外基金
