中性粒细胞新型LC3介导的细胞外细菌包被机制及其在志贺氏菌感染中的抗菌作用研究

《Microbes and Infection》：FOXP3 gene polymorphisms are associated with indeterminate clinical form of Chagas disease

本文揭示了中性粒细胞通过V型ATP synthase依赖的新型LC3标记机制，利用质膜衍生结构包被细胞外细菌（如志贺氏菌），该过程伴随乳铁蛋白、防御素等抗菌颗粒的募集，可诱导细菌死亡并增强后续吞噬作用，为细菌感染超载时的重要防御策略提供了新见解。

　　

^章节亮点

^{动物感染模型}

3周龄常规豚鼠通过直肠内接种10¹⁰ CFU的S. flexneri 5a (M90T)进行感染。感染后8小时处死豚鼠并采集结肠样本。组织用4%多聚甲醛固定1-2小时后，用100 mM甘氨酸的PBS溶液淬灭固定剂。组织依次浸入15%和30%蔗糖溶液于4°C过夜，使用冷冻切片机制备10微米厚切片。

^{LC3阳性志贺氏菌存在于豚鼠肠道黏膜感染过程中}

感染8小时后，观察到豚鼠结肠组织被S. flexneri 5a大量侵袭，并伴随中性粒细胞的大量浸润（图1A）。细菌通过DAPI染色检测。志贺氏菌的GFP信号并非始终可检测，可能与感染组织内的缺氧条件或细菌死亡有关。有趣的是，约45%形成感染灶的细菌呈现LC3阳性（图1B）。通常在中性粒细胞的LC3介导的吞噬过程中...

^讨论

本研究揭示了仅限于中性粒细胞的抗菌防御机制，该机制可靶向细胞外的革兰氏阴性和阳性细菌。通过体内外抗LC3抗体染色可轻松追踪此机制。虽然该机制的全貌尚未完全阐明，但我们证明LC3标记及中性粒细胞质膜衍生 elongated structures 对细胞外细菌的包被，与细菌生长限制和细菌细胞死亡诱导相关。特异性抑制剂测试表明该标记过程依赖功能性V型ATP合酶。用膜衍生 elongated structures 包被细菌增强了中性粒细胞后续对细菌的吞噬作用。最后，LC3标记率随细菌负荷增加而升高。总之，我们认为当细菌感染负荷超过中性粒细胞吞噬能力时，这种防御机制具有积极作用。

^结论

我们提出当细菌感染负荷超过中性粒细胞吞噬能力时，这种防御机制具有积极作用。