巨噬细胞通过TLR2/NADPH/PAD4通路释放胞外诱捕网（METs）抗五毛滴虫感染的机制研究

本研究揭示了五毛滴虫（Pentatrichomonas hominis）通过激活TLR2/NADPH/PAD4通路诱导巨噬细胞释放胞外诱捕网（METs）的分子机制。研究人员发现，METs能有效捕获并杀灭寄生虫，为宿主先天免疫抵抗肠道原虫感染提供了新见解。该成果发表于《Parasites》，首次阐明PAD4和TLR2在寄生虫诱导METs中的关键作用，为抗寄生虫免疫治疗策略开发奠定基础。

　　

研究背景
五毛滴虫（Pentatrichomonas hominis）是一种寄生于人和哺乳动物盲肠和结肠的致病性原虫，可通过粪-口途径传播，引发腹泻并与结肠癌发生密切相关。尽管其流行病学研究较多，但宿主先天免疫防御机制尚不清楚。近年来，巨噬细胞胞外诱捕网（METs）被证实在抵抗病原体感染中发挥重要作用，然而寄生虫尤其是腔道寄生原虫诱导METs的机制仍是空白。

研究开展
吉林大学研究团队通过扫描电镜和免疫荧光技术首次证实，五毛滴虫可诱导小鼠腹腔巨噬细胞释放由DNA骨架、组蛋白H3和髓过氧化物酶（MPO）组成的METs。进一步机制研究发现，该过程依赖TLR2/NADPH/ROS/PAD4通路，涉及ERK1/2和p38 MAPK信号转导，且需钙库操纵性钙内流（SOCE）参与。

关键技术方法

1. 扫描电镜（SEM）观察METs形态
2. 流式细胞术检测巨噬细胞纯度（F4/80⁺CD11b⁺达97.66%）
3. 免疫荧光共定位DNA/H3/MPO
4. PicoGreen定量胞外DNA
5. 特异性抑制剂阻断TLR2（C29）、NADPH（DPI）、PAD4（GSK484）等靶点
6. 活性氧（ROS）检测和LDH细胞毒性分析

研究结果
1. P. hominis诱导巨噬细胞形成METs
扫描电镜显示寄生虫刺激后巨噬细胞释放网状结构，免疫荧光证实其含DNA骨架、H3和MPO。流式验证细胞纯度为97.66%，排除其他免疫细胞干扰。

2. METs形成机制解析

• NADPH依赖性途径：DPI抑制使ROS生成减少67%，METs释放下降82%
• TLR2关键作用：寄生虫刺激90分钟后Tlr2 mRNA表达激增4.3倍
• PAD4依赖性：GSK484处理使组蛋白瓜氨酸化降低，METs减少71%
• 钙信号参与：SOCE抑制剂2-APB阻断钙内流后METs抑制率达68%

3. METs的杀虫效应
DNase I消化实验显示，METs可使虫体存活率从100%降至69.28%（180分钟），且杀伤效果呈时间-剂量依赖性。

结论与意义
该研究首次阐明：1）五毛滴虫通过TLR2激活ERK1/2-p38 MAPK-NADPH-PAD4级联反应诱导METs；2）METs通过物理捕获和MPO介导的细胞毒性双重机制杀灭寄生虫；3）发现PAD4介导的组蛋白瓜氨酸化是寄生虫诱导METs的核心环节。

该成果不仅揭示了宿主抵抗肠道原虫感染的新免疫机制，还为结肠癌等P. hominis相关疾病的治疗提供了潜在靶点。特别是TLR2/PAD4通路的发现，为开发调节METs形成的免疫干预策略奠定了理论基础。