IL-33在眼内细菌和真菌感染中的免疫调节作用:蛋白质组学揭示的关键机制与治疗潜力

【字体: 时间:2025年06月15日 来源:Infection and Immunity 3.1

编辑推荐:

  这篇综述通过蛋白质组学分析揭示了IL-33在细菌(金黄色葡萄球菌)和真菌(烟曲霉)性眼内炎中的差异表达与功能。研究发现,IL-33在真菌感染中持续升高,并通过调控巨噬细胞存活和炎症因子(TNF-α/IL-6)发挥保护作用,而细菌感染中其作用有限。该研究为靶向IL-33-ST2通路治疗感染性眼病提供了新思路。

  

ABSTRACT

细菌和真菌是眼科手术或外伤后感染性眼内炎的主要病原体,常导致视力损伤甚至失明。研究通过细胞因子阵列和小鼠模型比较了金黄色葡萄球菌(S. aureus)和烟曲霉(A. fumigatus)引起的眼内炎免疫反应差异。结果显示,细菌感染的细胞因子峰值出现在12-24小时,而真菌感染延迟至48小时。关键炎症介质如MMP9、MMP3、CD14、LIX、LCN2、ICAM1和VCAM1表达差异显著。值得注意的是,IL-33在细菌感染中早期升高,而在真菌感染中持续上升。IL-33缺陷小鼠的真菌负荷增加且TNF-α和IL-6水平升高,但细菌感染严重程度未受影响。此外,IL-33?/?
小鼠的骨髓源性巨噬细胞(BMDMs)在感染中更易发生细胞死亡。这些发现揭示了IL-33在眼部感染中的免疫调节功能。

INTRODUCTION

眼内炎是一种由细菌或真菌病原体引发的严重眼内炎症,临床表现为视力急剧下降。尽管细菌和真菌感染症状相似,但免疫反应差异显著:细菌感染引发快速中性粒细胞反应,而真菌感染以巨噬细胞为主导且进展缓慢。当前广谱抗生素或抗真菌治疗无法完全解决病原体特异性免疫逃逸机制(如生物膜形成)。研究通过高通量细胞因子阵列分析,旨在揭示两种感染的免疫病理差异,为靶向治疗提供依据。

RESULTS

细菌性眼内炎的炎症介质时序分析

小鼠模型显示,S. aureus感染后12-24小时全眼和视网膜中47-74种细胞因子上调,包括IL-1家族成员(IL-33、IL-1α)、MMP9/MMP3、黏附分子(ICAM1/VCAM1)及铁调节蛋白LCN-2。视网膜组织中炎症介质水平普遍高于全眼,提示视网膜是免疫反应的主要场所。

真菌性眼内炎的免疫特征

A. fumigatus感染后,视网膜中79-111种细胞因子持续上调至48小时,且水平高于细菌感染。IL-33、MMP9、VCAM1等分子显著升高,而IL-1α和LIX在24小时短暂下降。

小鼠与人类玻璃体样本验证

Western blot证实MMP9、CHI3L1、VCAM1和ICAM1在感染中随时间递增。人类玻璃体样本显示,真菌性眼内炎患者的IL-33水平(48.8±10.2 pg/mL)显著高于细菌性(29.3-33.9 pg/mL),提示其作为炎症标志物的潜力。

IL-33的免疫调节作用

IL-33缺陷小鼠在真菌感染中表现出更严重的角膜混浊和炎症因子(TNF-α/IL-1β)升高,但细菌感染无显著差异。STRING数据库分析揭示IL-33通过Caspase-1和MYD88调控细胞焦亡。体外实验表明,IL-33?/?
BMDMs在感染中细胞死亡率更高,证实其保护性角色。

DISCUSSION

研究首次系统比较了细菌与真菌性眼内炎的免疫差异,并阐明IL-33在真菌感染中的关键作用。其通过抑制巨噬细胞死亡和调节炎症级联反应保护视网膜组织。未来需扩大病原体类型(如革兰阴性菌和念珠菌)和患者队列以验证IL-33的临床转化价值。

MATERIALS AND METHODS

实验采用C57BL/6小鼠和IL-33 KO模型,通过玻璃体内注射病原体诱导眼内炎。细胞因子阵列、Western blot和LDH/SYTOX Green检测分别用于蛋白分析、验证和细胞毒性评估。人类玻璃体样本通过Luminex MAGPIX系统检测IL-33水平。统计采用ANOVA和Tukey检验(P<0.05为显著)。

ACKNOWLEDGMENTS

研究受NIH(R01EY026964等)和Research to Prevent Blindness资助,核心设施由NEI(P30EY004068)支持。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号