《Microbial Pathogenesis》:Mycoplasma bovis immunogenic lipoprotein MbovP739 function as an inflammatory stimulating factor
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该研究评估了牛支原体九种脂蛋白的免疫原性,发现MbovP739在巨噬细胞中显著诱导促炎细胞因子,并通过激活IL-17和TNF信号通路发挥作用,为疫苗开发提供新靶点。
Jiating Ma | Shujuan Wang | Doukun Lu | Changmin Hu | Aizhen Guo | Gang Zhao
教育部西部特殊生物资源保护与利用重点实验室,宁夏大学,中国银川750021
摘要
Mycoplasma bovis是一种全球范围内引起牛呼吸道疾病的病原体。由于该菌缺乏细胞壁,其膜的主要成分——脂蛋白被认为在营养获取、免疫反应诱导和附着过程中起着重要作用。本研究评估了九种脂蛋白的免疫原性,并测试了这些免疫原性脂蛋白诱导促炎细胞因子表达的能力。研究发现,M. bovis的脂蛋白MbovP468、MbovP537和MbovP739具有较高的免疫原性,并能在RAW264.7细胞中诱导更多的促炎细胞因子。RNA测序结果显示,MbovP739能够激活BoMac细胞中的免疫反应,并显著上调趋化因子和细胞因子的表达。IL-17信号通路和TNF信号通路也受到MbovP739的调控。我们得出结论,免疫原性脂蛋白MbovP739具有促进炎症的作用。
背景
Mycoplasma bovis属于柔壁菌门(Mollicutes),是一类最小的无壁自复制原核生物。它在全球范围内引起多种重要疾病,如肺炎、乳腺炎和育肥牛的关节炎[1]。目前尚无有效的抗生素或疫苗,导致动物替换成本显著增加[2]。作为牛的重要新兴病原体,关于其分子机制的研究仍十分有限。
细菌、细胞系及培养条件
M. bovis HB0801菌株(GenBank登录号:NC_018077.1)由我们实验室于2008年从中国湖北省分离获得。该菌株按照先前描述的方法在类胸膜肺炎菌(PPLO)培养基(BD公司,美国马里兰州)中培养[15]。必要时,会在培养基中添加庆大霉素(100 μg/mL)。
E. coli BL21菌株(TransGen Biotech,北京,中国)在Luria–Bertani肉汤中培养,用于蛋白质表达。RAW264.7小鼠巨噬细胞购自细胞库。
MbovP468、MbovP537和MbovP739具有较高的免疫原性
九种脂蛋白(MbovP280、MbovP290、MbovP458、MbovP468、MbovP475、MbovP537、MbovP682、MbovP838和MbovP739)被纯化并通过ELISA验证了其免疫原性。如图1所示,所有重组蛋白均与阳性血清发生反应,其中rMbovP739的反应强度高于其他脂蛋白。
免疫原性脂蛋白促进细胞因子表达
高免疫原性的脂蛋白经过纯化后,使用ProteoSpin内毒素去除试剂盒去除了其中的脂多糖。内毒素水平低于0.01 EU/ug。
讨论
本研究发现,新的
M. bovis脂蛋白MbovP739能够刺激巨噬细胞中促炎细胞因子和趋化因子的表达。
M. bovis在宿主和/或病原体因素的作用下在上呼吸道快速复制并扩散至肺部[22]。支原体缺乏细胞壁,通过膜蛋白和膜相关蛋白与环境相互作用。这些蛋白在营养获取、附着等方面发挥作用。
结论
总体而言,这些结果表明免疫原性脂蛋白可以诱导促炎细胞因子的表达。其中,MbovP739可能通过IL-17信号通路和TNF信号通路刺激BoMac细胞和牛PBMC来源的巨噬细胞产生促炎细胞因子。这一发现有助于更好地理解病原体的致病机制,并为疫苗开发提供潜在候选物质。
作者贡献声明
Gang Zhao:方法学研究、数据分析。
Doukun Lu:方法学研究、数据管理。
Shujuan Wang:方法学研究、数据管理。
Aizhen Guo:撰写、审稿与编辑、指导。
Changmin Hu:方法学研究、数据管理。
Jiating Ma:数据验证。
数据与材料的可用性
本研究的数据存储在NCBI BioProject数据库中,登录号为PRJNA1045391和PRJNA1311742。
利益冲突
本研究不存在利益冲突。
伦理批准与参与同意
该动物实验获得了宁夏大学动物实验伦理委员会的批准(许可编号:NXU-2024-F-019)。研究遵循当地法律法规和机构要求进行。
资助
本研究得到了国家自然科学基金(#32473030)、国家自然科学基金国际(区域)合作项目(#32261143469)以及国家自然科学基金联合项目(U22A20505)的支持。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
致谢
不适用。