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布鲁氏菌病危害大且治疗存在局限。为探究新疗法,西北农林科技大学研究人员以牛胎盘滋养层细胞为对象,研究 SIRT2 在布鲁氏菌感染中的作用。结果发现抑制 SIRT2 可加剧线粒体凋亡、抑制细菌存活,为布病治疗提供新方向。
在动物和人类的健康领域,布鲁氏菌(Brucella)一直是个令人头疼的 “麻烦制造者”。布鲁氏菌引发的布鲁氏菌病,是一种全球性的重大人畜共患病。在动物身上,它能导致怀孕母畜流产、公畜不育,严重影响畜牧业的发展;而在人类身上,症状更是多种多样,从持续发热、盗汗、食欲不振,到关节疼痛、脑膜炎、肺炎等,极大地损害了患者的身体健康。
目前,针对布鲁氏菌病的防治面临诸多困境。在疫苗方面,国际上尚无公认的安全有效的人类布鲁氏菌病疫苗。传统的治疗手段主要依赖多种抗生素联合使用,但这却导致耐药菌株不断增加,治疗效果大打折扣。这表明单纯针对微生物的治疗策略存在明显的局限性。
为了寻找新的治疗思路,西北农林科技大学的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们将目光聚焦在 SIRT2 这一关键靶点上,试图揭开 SIRT2 在布鲁氏菌感染过程中的神秘面纱,探究其在布鲁氏菌致病机制中的作用,进而为开发有效的宿主导向疗法提供理论依据。该研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上。
在研究方法上,研究人员运用了多种关键技术。首先是细胞实验,他们培养牛胎盘滋养层细胞(BTCs),并使其感染布鲁氏菌疫苗株 A19。然后利用流式细胞术检测细胞凋亡比例;通过 Western blotting 技术分析相关蛋白的表达水平,如 Bax、Caspase-3、SIRT2 等;采用定量实时荧光定量聚合酶链式反应(qPCR)测定 mRNA 的表达量;借助 JC-1 染色、DCFH-DA 探针等方法评估线粒体膜电位、活性氧(ROS)水平等。这些技术为研究提供了有力的数据支持。
研究结果主要从以下几个方面展开:
- 布鲁氏菌感染诱导 BTCs 凋亡:通过流式细胞术检测发现,感染布鲁氏菌 A19 48 小时后,BTCs 的凋亡率显著上升,免疫荧光结果也显示总 Caspase-3 表达增加,表明布鲁氏菌 A19 能诱导 BTCs 凋亡。
- 布鲁氏菌感染导致 BTCs 线粒体损伤:利用 JC-1 染色、DCFH-DA 探针检测以及 ATP 含量测定等实验发现,感染组线粒体膜电位降低、ROS 水平升高、ATP 水平降低,且线粒体 DNA 及相关核基因表达增加,说明布鲁氏菌 A19 感染会损害 BTCs 的线粒体功能。
- 布鲁氏菌感染上调 BTCs 中 SIRT2 的表达:研究人员通过 Western blotting、免疫荧光等方法检测发现,感染布鲁氏菌 A19 48 小时后,BTCs 中 SIRT2 蛋白表达上调,且在细胞核中表达增加,细胞质中表达减少。
- SIRT2 抑制布鲁氏菌诱导的 BTCs 线粒体凋亡:添加 SIRT2 抑制剂 AGK2 后,感染组细胞凋亡率显著增加,线粒体膜电位降低,ROS 水平升高,相关凋亡蛋白表达变化,表明 SIRT2 抑制布鲁氏菌诱导的凋亡,且可能通过调节 P53 的乙酰化水平发挥作用。
- SIRT2 促进布鲁氏菌复制:抑制 SIRT2 后,在感染 24 小时和 48 小时时,细胞内布鲁氏菌数量显著减少,说明 SIRT2 对布鲁氏菌的复制有促进作用。
研究结论和讨论部分指出,该研究揭示了 SIRT2 在布鲁氏菌致病机制中的重要作用,为探索布鲁氏菌病的宿主导向疗法提供了新方向。然而,由于 SIRT2 是多功能酶,其抑制可能带来多种影响,且布鲁氏菌感染诱导的其他信号通路和调控机制尚不清楚。未来还需要进一步深入研究,以全面了解布鲁氏菌与宿主细胞之间复杂的相互作用网络,为攻克布鲁氏菌病提供更坚实的理论基础和更有效的治疗策略。