结核病是严重威胁世界公共卫生健康的疾病之一,由结核分枝杆菌感染导致,结核分枝杆菌可分为致病性强的H37Rv菌株及弱毒株H37Ra。以往研究证实结核分枝杆菌可通过调控宿主细胞死亡保证其存活,如H37Ra感染宿主细胞后可促进COX2表达并进一步促进前列腺素E2(PGE2,prostaglandin E2)的合成,前列腺素E2能修复线粒体损伤、抑制脂氧素A4生成(LXA4,lipoxin A4)、抑制细胞坏死并促进细胞凋亡;而H37Rv感染宿主细胞后,使LXA4合成增多,促进细胞坏死。弱毒株H37Ra与强毒株H37Rv引起的宿主细胞免疫差异机制及宿主细胞受结核分枝杆菌感染后参与免疫保护的基因现在还不是特别清楚,需要深入研究。

发表于最近Scientific Reports的文章中,研究人员采用RNA-Seq技术比较了H37Ra、H37Rv菌株感染巨噬细胞后巨噬细胞转录组差异,找到750个免疫反应相关差异表达基因(DEGs,differentially expressed genes),确认Slc7A2 在H37Ra感染宿主细胞中表达量最多并在结核分枝杆菌感染宿主细胞中发挥重要功能。

Ra、Rv菌株感染宿主细胞后宿主细胞转录组差异

Slc7A2 是一种阳离子氨基酸转运蛋白,能转运精氨酸,保证巨噬细胞生成NO,NO对清除结核分枝杆菌有重要作用,说明Slc7A2 在对抗结核分枝杆菌感染过程至关重要。Slc7A2 基因缺失小鼠M1型巨噬细胞的蛋白标志物如TNFα、iNOS等表达量下降,可能与巨噬细胞M1分型密切相关,而结核分枝杆菌H37Rv菌株可能抑制Slc7A2 转录或表达并导致结核病。

不同菌株感染巨噬细胞对Slc7a2 转录及表达影响

 

该研究发现并证明Slc7a2对宿主对抗结核分枝杆菌感染有重要功能,寻找结核分枝杆菌调控Slc7a2转录或表达的机制,将为抗结核药物或疫苗研究提供新的靶点。

参考文献

1. Lee J, Lee SG, Kim KK, Lim YJ, Choi JA, Cho SN, Park C, Song CH. Characterisation of genes differentially expressed in macrophages by virulent and attenuated Mycobacterium tuberculosis through RNA-Seq analysis. Sci Rep. 2019 Mar 11;9(1):4027.

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