目的:探讨白念珠菌对小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDM)焦亡的影响。方法:通过活细胞工作站实时观察白念珠菌[感染复数(MOI)= 50,下同]体外诱导BMDM后是否发生焦亡;将BMDM分为对照组、白念珠菌组,分别用磷酸盐缓冲液和白念珠菌酵母诱导BMDM 6 h,实时荧光定量PCR检测NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3(NLRP3)、白细胞介素1β(IL-1β)、IL-18 mRNA表达水平,Western印迹法检测NLRP3、胱天蛋白酶1(Caspase-1)、Gasdermin D(GSDMD)的表达及剪切水平。用白念珠菌诱导BMDM不同时间(0、10、15、20及25 h)后,酶联免疫吸附试验检测IL-1β、IL-18分泌水平。白念珠菌体外诱导野生型(WT)BMDM及GSDMD敲除(KO)BMDM 15 min,采用流式细胞仪比较WT、GSDMD KO BMDM对白念珠菌的吞噬率;诱导6 h后,采用流式细胞仪及乳酸脱氢酶(LDH)释放法分别检测WT、GSDMD KO BMDM的死亡率。分别设置空白对照组、对照组、样品最大酶活性对照孔组、IL-1β组、白念珠菌组、IL-1β +白念珠菌组,用IL-1β和/或白念珠菌酵母诱导BMDM后用LDH释放法分析WT及GSDMD KO BMDM死亡率。采用非配对
t检验、Kruskal-Wallis检验、方差分析等统计学方法进行统计分析。
结果:白念珠菌体外诱导BMDM后细胞可出现气球样变及出泡现象,证实焦亡发生;与对照组相比,白念珠菌组诱导BMDM 6 h后NLRP3、IL-1β的mRNA表达水平明显升高(
t = 13.02、17.51,
P =或<0.001),而IL-18 mRNA表达水平无明显变化(
P = 0.486),且白念珠菌诱导可引起炎症小体NLRP3表达增多及Caspase-1、GSDMD剪切。白念珠菌诱导BMDM不同时间(0、10、15、20及25 h)后IL-1β的分泌水平随时间逐渐升高(
H = 12.90,
P = 0.012),而IL-18的分泌水平无明显变化(
F = 0.48,
P = 0.753),且GSDMD KO组BMDM的IL-1β分泌水平低于WT BMDM组(
F = 24.22,
P = 0.008)。白念珠菌体外诱导15 min后,GSDMD KO BMDM[(50.3 ± 1.10)%]对白念珠菌的吞噬率低于WT BMDM[(58.53 ± 1.19)%,
t = 5.09,
P = 0.007];白念珠菌体外诱导6 h后,流式细胞仪检测显示GSDMD KO组BMDM的死亡率(38.40% ± 0.50%)高于WT组BMDM(34.37% ± 0.52%),
t = 4.72,
P = 0.009;LDH检测同样显示GSDMD KO BMDM的死亡率(22.52% ± 0.18%)高于WT BMDM(12.48% ± 0.15%),
t = 42.36,
P<0.001;IL-1β预处理后予白念珠菌体外诱导的WT BMDM及GSDMD KO BMDM的细胞死亡率均较单纯白念珠菌诱导组降低(均
P<0.001)。
结论:白念珠菌可诱导BMDM发生焦亡,焦亡的发生可促进IL-1β释放,并通过提高巨噬细胞的免疫活性,降低巨噬细胞死亡率。
白色念珠菌、巨噬细胞、焦亡、白细胞介素1β、白细胞介素18、Gasdermin D
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国家自然科学基金82103749、82173432;江苏省自然科学基金BK20190144;南京市国家级临床医学中心培育计划项目2019060001;National Natural Science Foundation of China82103749, 82173432;Natural Science Foundation of Jiangsu ProvinceBK20190144;The Nanjing Incubation Program for National Clinical Research Center2019060001