揭示阴道毛滴虫(T. vaginalis)抑制 VK2/E6E7 细胞自噬的分子机制:AMPK-ULK1 通路的关键作用
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为探究阴道毛滴虫(T. vaginalis)感染对阴道上皮细胞自噬的影响及相关信号通路,研究人员以 VK2/E6E7 细胞为对象展开研究。结果发现T. vaginalis通过 AMPK-ULK1 通路抑制细胞自噬。该研究为了解滴虫病致病机制提供新视角。
在微生物与人体健康的复杂交织中,阴道毛滴虫(
T. vaginalis)引发的滴虫病是全球范围内常见的非病毒性性传播感染疾病,严重威胁女性生殖健康。据世界卫生组织报告,每年约有 2.7 亿人感染。感染女性常出现阴道炎、尿道炎等症状,还会增加 HIV 传播风险,且与早产等不良妊娠结局相关。然而,目前对于阴道毛滴虫感染的致病机制了解不足,这成为有效防控滴虫病的重大阻碍。
自噬作为细胞内高度保守的生物学过程,在清除受损细胞器、错误折叠蛋白以及抵御病原体感染等方面发挥着关键作用。但不同病原体对自噬的调控方式各异,有的诱导自噬促进自身生长,有的则抑制自噬以逃避宿主免疫反应。对于主要寄生于人体泌尿生殖道上皮表面的阴道毛滴虫而言,其与宿主细胞自噬机制的相互作用尚不明确。在此背景下,国内研究人员为揭示阴道毛滴虫与宿主细胞自噬的关系,开展了深入研究,该研究成果发表于《Animals and Zoonoses》。
研究人员主要运用了 Western blot、免疫荧光和透射电镜等技术方法。通过体外培养阴道毛滴虫和 VK2/E6E7 细胞(一种可模拟阴道上皮细胞功能特性的细胞系),进行共培养实验,并设置不同处理组,观察细胞自噬相关指标变化。
研究结果
- 阴道毛滴虫感染抑制 VK2/E6E7 细胞自噬:研究人员通过 Western blot 检测发现,感染阴道毛滴虫 8 小时后,VK2/E6E7 细胞中 LC3II/LC3I 比值下降约 20%,感染 4 小时后 p62 蛋白水平显著降低 50%,且 8 小时后呈时间依赖性下降。免疫荧光和透射电镜结果显示,感染细胞中 LC3 蛋白荧光强度减弱、红色荧光斑点数量减少,自噬溶酶体数量降低。这些结果初步表明阴道毛滴虫感染阻碍了 VK2/E6E7 细胞的自噬过程。
- 阴道毛滴虫通过抑制自噬小体产生降低 LC3 和 p62 水平:为明确阴道毛滴虫下调 LC3II 表达的机制,研究人员使用自噬抑制剂氯喹(CQ)阻断自噬小体与溶酶体融合。结果显示,感染阴道毛滴虫后,细胞的 LC3II/LC3I 比值和 p62 蛋白表达仍显著低于仅用 CQ 处理组,且 LC3 蛋白荧光强度和红色荧光斑点进一步减少。这表明阴道毛滴虫抑制 VK2/E6E7 细胞自噬是由于自噬小体产生受损,而非过度降解。
- 阴道毛滴虫感染通过 AMPK-ULK1 通路下调 LC3 和 p62:研究人员利用雷帕霉素(Rapa)抑制 mTOR 后发现,阴道毛滴虫感染仍能显著降低经 Rapa 预处理细胞的 LC3II/LC3I 比值和 LC3 荧光强度,说明阴道毛滴虫抑制自噬可能与 mTOR 信号通路有关,但并非通过传统的 PI3K-AKT-mTOR 途径。进一步研究发现,感染阴道毛滴虫 4 小时后,VK2/E6E7 细胞中 p-AMPK 和 p-ULK1 水平显著下降。使用 AMPK 激动剂 GSK621 激活 AMPK 信号通路后,阴道毛滴虫感染又可显著降低 p-AMPK、p-ULK1 和 LC3II 的表达。这一系列结果表明,阴道毛滴虫感染对自噬的抑制作用可能通过 AMPK-ULK1 通路调节,且该通路涉及 mTOR 信号。
研究结论与讨论
该研究揭示了阴道毛滴虫感染可降低 VK2/E6E7 细胞的自噬水平,其机制可能是通过 AMPK-ULK1 信号通路,抑制自噬小体的产生。这一发现为深入理解阴道毛滴虫的致病机制提供了新的线索,有助于进一步探索宿主与病原体之间的相互作用关系。同时,研究选用 VK2/E6E7 细胞作为体外模型,虽能较好模拟阴道微环境,但未来还需在其他上皮细胞系中进行验证,以增强研究结果的普适性。总体而言,该研究为滴虫病的防治策略开发提供了重要的理论依据,对改善女性生殖健康具有积极意义。