ATP1通过调节氧化应激促进白念珠菌逃逸巨噬细胞杀伤的研究
目的:通过反向遗传学方法,探索白念珠菌F1Fo-ATP合酶α亚基编码基因(ATP1)通过清除细胞内活性氧以逃逸巨噬细胞杀伤的生理作用。方法:以白念珠菌ATP1缺失株及其亲本株为研究对象,接种平板培养后计算菌落数评估其体外细胞活性,通过尾静脉接种小鼠后计算肾脏组织形成菌落数评估体内细胞活性。将培养过夜的白念珠菌菌液与巨噬细胞共培养后,接种平板,计算菌落数,测定菌的存活率,通过乳酸脱氢酶释放法测定巨噬细胞乳酸脱氢酶水平;以过氧化氢建立模拟巨噬细胞内氧化应激模型,过氧化氢作用白念珠菌后,通过计算菌落数比较各菌株细胞活性,采用DCFH-DA染色测定细胞内活性氧水平,实时荧光定量PCR检测过氧化氢酶1(CAT1)基因、超氧化物歧化酶4(SOD4)基因和超氧化物歧化酶5(SOD5)基因mRNA水平。采用双因素方差分析或Student
t检验对数据进行统计学分析。
结果:在体外,亲本株组和ATP1缺失组菌落数随培养时间逐渐增多,24 h后ATP1缺失组菌落数仅为亲本株组的10%,差异有统计学意义(
F = 481.84,
P < 0.001)。在小鼠体内,亲本株组肾脏组织形成菌落数随时间逐渐增多,但是ATP1缺失组逐渐减少,两组差异有统计学意义(
F = 78.27,
P = 0.001)。与体内实验结果一致,体外白念珠菌菌体与巨噬细胞共培养后,ATP1缺失组白念珠菌存活率(62.67 ± 3.51)%比亲本株组(82.33 ± 2.52)%显著降低(
t = 7.88,
P = 0.001),与ATP1缺失组共培养的巨噬细胞乳酸脱氢酶释放百分比(27.80 ± 3.54)%比与亲本株组共培养的巨噬细胞(87.78 ± 0.17)%显著降低(
t = 33.89,
P < 0.001)。在模仿的巨噬细胞内氧化应激模型中,ATP1缺失组细胞活性比亲本株组显著降低,差异有统计学意义(
F = 3 440.65,
P < 0.001)。在与巨噬细胞共培养以及模仿的巨噬细胞内氧化应激模型中,ATP1缺失组细胞内活性氧水平均比亲本株组显著增高,差异有统计学意义(均
P < 0.001)。ATP1缺失组CAT1、SOD4、SOD5 mRNA水平均比亲本株组降低,差异均有统计学意义(均
P < 0.001)。
结论:ATP1缺失可能分别通过下调氧化应激和活性氧清除相关基因表达,使白念珠菌抵抗氧化应激和清除活性氧的能力明显减弱,最终不能逃逸巨噬细胞杀灭而被宿主清除。
白念珠菌、氧化性应激、巨噬细胞、ATP1基因
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国家自然科学基金81971913、81471995、81903675;中国博士后科学基金2019M653291;National Natural Science Foundation of China81971913, 81471995, 81903675;China Postdoctoral Science Foundation2019M653291
2023-05-30(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
共6页
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