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结核病是由结核分枝杆菌（Mycobacteriumtuberculosis,Mtb）引起的感染性疾病,是临床上最棘手的疾病之一,也是单一传染病导致的主要死亡原因,位列全球十大死亡原因之一。作为一种典型的胞内菌,Mtb可通过多种策略抑制或逃避先天免疫和适应性免疫,并通过调节宿主细胞的功能,在胞内微环境中得以生存。因此,更好地理解Mtb与宿主（细胞）相互作用的分子机制对于确定结核病治疗的新靶点至关重要。本研究首先对牛结核分枝杆菌减毒株BCG（Bacillus Calmette-Gue’rin）感染的牛原代肺泡巨噬细胞（primarybovinealveolarmacrophages,PBAMs）进行了转录组测序（RNA-Seq）及生物信息学分析。在此基础上,以筛选出的酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶1（Acyl-CoA:cholesterol acyltransferasesl,ACAT1）为研究对象,在细胞水平上分别对过表达ACAT1或干扰ACAT1的RAW264.7稳转细胞株和K604抑制剂处理的RAW264.7细胞或PBAMs经BCG感染,在动物水平分别对小鼠肺组织过表达ACAT1或腹腔注射K604抑制ACAT1并经BCG感染后,对细胞凋亡、炎性反应、细胞自噬相关指标进行检测,旨在从细胞水平与动物个体水平揭示ACAT1在结核分枝杆菌感染中的免疫调控作用。研究结果如下:1.对BCG感染12h后的PBAMs进行RNA-Seq分析结果表明:ABC转运蛋白（ATP-binding cassette transporters）家族成员及ACAT1基因表达下调,RT-PCR验证了上述研究结果。不同感染时间的Western blot检测结果显示:ACAT1、ABCG1、ABCA1的表达先下降后上升,ABCA5和ABCA6的表达逐渐下降,细胞内胆固醇含量变化趋势与之相反。以上结果表明,在BCG感染巨噬细胞初期,可通过下调ABC转运蛋白及ACAT1,从而使胞内胆固醇水平升高。2.分别从细胞水平和动物水平研究了 ACAT1对BCG诱导细胞凋亡的调控作用。①细胞水平的研究结果显示:随BCG感染时间延长,巨噬细胞凋亡率逐渐升高,促凋亡分子cleaved-Caspase3、cleaved-Caspase8、cleaved-Caspase9、BAX、GRP78、CHOP、cleaved-Caspase12、CytochromeC的表达均逐渐上调,抑凋亡分子BCL-2、BCL-XL的表达均逐渐下调。过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组细胞凋亡率进一步上升,促凋亡蛋白进一步上调,抑凋亡蛋白进一步下调,而干扰或抑制ACAT1的结果与之相反,且抑制ACAT1后,下调了 BCG感染所致的巨噬细胞内ROS的释放和Ca2+水平。以上结果表明,过表达ACAT1促进了 BCG诱导的巨噬细胞凋亡,而抑制ACAT1缓解了巨噬细胞凋亡的发生,且外源性凋亡途径及内源性凋亡途径均参与其中。②动物水平的研究结果显示:BCG感染小鼠后,肺组织出现一定数量的凋亡小体,过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组凋亡小体的数量减少,而K604与BCG共处理组凋亡小体的数量增加。BCG感染小鼠后,肺组织促凋亡相关蛋白cleaved-Caspase3、cleaved-Caspase8、cleaved-Caspase9、cleaved-Caspase12的表达上调,过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组上述蛋白的表达下调,而K604与BCG共处理组上述蛋白的表达上调。以上结果表明,过表达ACAT1抑制了 BCG感染的小鼠肺组织细胞的凋亡,而抑制ACAT1促进了 BCG感染的小鼠肺组织细胞的凋亡。3.分别从细胞水平和动物水平研究了 ACAT1对BCG感染后炎性反应的的调控作用。①细胞水平的结果显示:BCG感染巨噬细胞后,TLR2和TLR4蛋白的表达及促炎因子TNFα、IL-6、IL-1β的释放均随感染时间逐渐升高。BCG感染组较未感染对照组依赖MyD88途径相关蛋白TLR2、TLR4、MyD88、TRAF-6和p-NF-κBp65的表达上调,过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组上述蛋白的表达上调,干扰ACAT1与BCG共处理组上述蛋白的表达下调,而非依赖MyD88途径相关蛋白IRF3、TBK1的表达在各组间差异不显著。以上结果表明,过表达ACAT1促进了 BCG感染巨噬细胞的炎性反应,而干扰或抑制ACAT1对其具有缓解作用,上述过程均依赖MyD88信号通路。②动物水平的研究结果显示:BCG感染小鼠后,肺组织炎性改变明显,过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组炎性反应程度减轻,而抑制ACAT1与BCG共处理组炎性改变程度加重。对40个炎性因子的抗体芯片检测结果显示,BCG感染后,多个炎性因子表达上调。过表达ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组TNFα、IL-1β、IL-6等25个炎性因子的表达下调,而抑制ACAT1与BCG共处理组TNFα、IL-1β、IL-6等29个炎性因子的表达上调。蛋白质组学分析结果表明,与BCG感染组相比,抑制ACAT1与BCG共处理组粒细胞、中性粒细胞、淋巴细胞的激活或增殖有关的通路上调,NK细胞介导的细胞毒性相关分子及细胞黏附分子的表达上调。抑制ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组NLRP3炎性小体的活化水平上升,过表达ACAT1与BCG共处理组NLRP3炎性小体的活化水平下降。以上结果表明,过表达ACAT1降低了 BCG感染小鼠后肺组织的炎性反应,而抑制ACAT1促进了 BCG感染小鼠后肺组织的炎性反应,多种炎性细胞及NLRP3炎性小体参与调控。4.分别从细胞水平和动物水平研究了 ACAT1对BCG感染后细胞自噬的的调控作用。①细胞水平的研究结果显示:BCG感染巨噬细胞后,自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclin、ATG5、ATG7的表达均上调,而抑制ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组上述蛋白的表达进一步上调,自噬小体及自噬溶酶体数量进一步增多。以上结果表明,抑制ACAT1促进了 BCG诱导的巨噬细胞自噬。②动物水平的研究结果显示:BCG感染小鼠后,肺组织自噬相关蛋白LC3Ⅱ/Ⅰ、Beclinl、ATG5、LAMP1、Rab7的表达上调,抑制ACAT1与BCG共处理组较BCG感染组上述蛋白的表达进一步上调,而过表达ACAT1与BCG共处理组上述蛋白的表达下调,且肺组织载菌量增多。以上结果表明,过表达ACAT1抑制了 BCG感染小鼠后肺组织细胞的自噬,而抑制ACAT1促进了 BCG感染小鼠后肺组织细胞的自噬。综合以上研究结果,ACAT1对BCG感染引起的免疫反应发挥重要的调控作用。在细胞水平,过表达ACAT1通过外源性途径及内源性途径促进BCG诱导的巨噬细胞凋亡,通过依赖MyD88途径促进炎性反应,而抑制ACAT1能够缓解BCG感染巨噬细胞后的凋亡、炎性反应,促进BCG诱导的细胞自噬。在动物水平,过表达ACAT1抑制了 BCG感染小鼠后肺组织的细胞凋亡和自噬,抑制了 NLRP3炎性小体的活化,降低了 BCG感染小鼠引起的肺组织炎性反应,协同促进了BCG在肺部的扩散,而抑制ACAT1促进了 BCG感染小鼠后肺组织的细胞凋亡、细胞自噬和炎性反应。因而,抑制ACAT1或许有望成为结核病治疗的潜在途径。