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烧伤感染是烧伤病人治疗的难题之一。白色念珠菌(Candida albicans)是引起真菌感染的一个主要的机会致病菌。对烧伤病人来说,白色念珠菌是主要的真菌感染致病菌,发病率高,危害性大,尤其对于大面积烧伤病人,白色念珠菌感染往往会给病人带来致死性打击。在白色念珠菌感染时,巨噬细胞和树突状细胞通过模式识别受体识别的真菌细胞壁的成分,这将触发一系列信号级联反应导致许多转录因子活化活,包括核转录因子κB的活化,进一步诱导多种细胞因子和趋化因子的表达,以及炎症反应。然而,模式识别受体识别真菌细胞壁的成分具体机制目前尚未完全确定。此外,关于真菌感染诱导的NF-κB激活的确切机制在很大程度上仍然不确定。
NF-κB是转录因子家族中控制免疫细胞炎症基因表达的最重要成员之一。在静息细胞内NF-κB和其抑制因子IκBα紧密结合,以二聚体的形式,保持在细胞质中。在经典的NF-κB激活通路中,许多刺激物可以诱导激活IκB激酶复合体(IKK)。IKK复合体的活性取决于IKKα/β的磷酸化和IKKγ的泛素化,当IKKα/β被磷酸化,同时IKKγ也被泛素化时,IKK激酶的活性才能被完全激活,激活的IKK可以磷酸化IκBα,进而通过泛素化将其降解,释放出NF-κB,然后NF-κB可以进入细胞核启动相关基因转录,发挥其生物学作用。虽然已经表明,细菌和病毒感染都可以通过Toll样受体诱导活化IKK复合体,激活NF-κB。但真菌感染时如何激活NF-κB的,目前尚不清楚。
连接蛋白CARD9在抗真菌感染中的起着至关重要的作用,有人报道其通过调节Dectin-1/Syk通路来调节白色念珠菌引起的NF-κB激活,但其确切机制尚不清楚。我们在第一部分研究中发现,CARD9特异性调节菌丝形态的白色念珠菌引起的NF-κB激活,但并不参与酵母形态的白色念珠菌及β-葡聚糖引起的NF-κB激活。紧接着在第二部分,我们发现,通过抑制Dectin-2受体,可以特异性抑制菌丝形态的白色念珠菌诱导的NF-κB激活;而通过抑制Dectin-1受体,可以特异性抑制酵母形态的白色念珠菌诱导的NF-κB激活;提示菌丝形态的白色念珠菌通过Dectin-2传递信号,而酵母形态的白色念珠菌通过Dectin-1传递信号。然后,我们发现,菌丝形态的白色念珠菌通过Dectin-2而非Dectin-1诱导CARD9/Bc110形成复合体。最后,我们发现,虽然CARD9和Syk基因通过两条不同的信号通路调节NF-κB的激活,其中Syk参与调节IKKα/β的磷酸化,而CARD9参与了IKKγ泛素化。简而言之,我们的研究阐明了在真菌感染时,CARD9特异性调节由Dectin-2受体引发的信号传导,而不是由Dectin-1受体受体引发的信号传导来激活NF-κB。
脓毒症是近年来的医学难题之一,迫切需要探讨新的治疗手段。以往研究发现,骨髓间充质干细胞具有免疫调节作用;免疫细胞因子白细胞介素10(IL-10)是细胞因子分泌的抑制因子,具有很好的抗炎作用。因此,我们构建了携带小鼠的IL-10(mIL-10)的腺病毒载体,用它来感染骨髓间充质干细胞(BMSC),并通过载体上的绿色银光蛋白来筛选过表达mIL-10基因的骨髓间充质干细胞(BMSC-mIL-10)。随后,我们运用盲肠结扎穿孔法在小鼠体内建立脓毒症模型,并观察BMSC-mIL-10在脓毒症中的治疗作用。我们研究发现,和单纯BMSC治疗组相比,BMSC-mIL-10可以明显降低脓毒症老鼠体内炎症因子的产生,这包括TNF-α,IL-6,IL-1αand IL-1β等,同时,BMSC-mIL-10治疗组小鼠的肺部和肾脏炎症反应减轻,体重丢失下降,死亡率明显降低;为进一步探讨BMSC-mIL-10治疗机制,我们运用Western Blot和免疫银光染色方法发现BMSC-mIL-10组上清液可以抑制巨噬细胞和中性粒细胞中LPS引起的NF-κB的激活。因此,骨髓间充质干细胞过表达IL-10有望成为脓毒症治疗的潜在手段之一。