婴儿利什曼原虫真核起始因子4A调节人中性粒细胞体外功能活性

《Frontiers in Immunology》:Leishmania infantum eukaryotic initiation factor 4A modulates in vitro functional activity of human neutrophils

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月01日 来源:Frontiers in Immunology 7.0

编辑推荐:

  利什曼病是一组由利什曼原虫(Leishmania)引起的被忽视热带病,其毒力主要依赖对宿主免疫反应的调节。中性粒细胞作为感染部位最早招募的先天免疫细胞,是早期寄生虫控制和疾病转归的关键决定因素,然而其对寄生虫衍生分子的功能活化机制仍知之甚少。本研究探讨了婴儿利

  
利什曼病是一组由利什曼原虫(Leishmania)引起的被忽视热带病,其毒力主要依赖对宿主免疫反应的调节。中性粒细胞作为感染部位最早招募的先天免疫细胞,是早期寄生虫控制和疾病转归的关键决定因素,然而其对寄生虫衍生分子的功能活化机制仍知之甚少。本研究探讨了婴儿利什曼原虫(Leishmania infantum)真核起始因子4A(LieIF,一种排泄/分泌蛋白)对人中性粒细胞的影响。重组LieIF蛋白刺激诱导了强烈的中性粒细胞促炎反应,表现为活性氧(ROS)产生增加、脱颗粒、晚期凋亡增强,以及IL-8、TNF-α、IL-1β和IL-6细胞因子分泌增多,同时抗炎细胞因子TGF-β1产生减少;未检测到IL-10、IFN-γ和IL-12p70。此外,LieIF激活了p38丝裂原活化蛋白激酶(MAPK),但对AKT、ERK1/2和JNK激酶无影响。使用特异性药理学抑制剂阻断p38后,TNF-α、IL-1β、IL-6和IL-8分泌减少,证实了p38 MAPK在LieIF诱导的中性粒细胞活化中的功能性贡献。这些发现将LieIF鉴定为一种强效的寄生虫源炎症蛋白,其通过p38激酶驱动中性粒细胞活化,突出了其在早期先天免疫反应中的作用,以及其在开发新型治疗和疫苗策略中的潜在价值。
研究背景与立项依据
利什曼病是一组由利什曼原虫(Leishmania)引起、经白蛉传播的被忽视热带病,临床谱从自限性皮肤损害到致命内脏感染不等。疾病严重度与进展主要由宿主免疫反应决定,而感染早期中性粒细胞作为首批抵达接种部位的先天免疫细胞,通过吞噬前鞭毛体、产生活性氧(ROS)、释放中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)及分泌趋化因子参与寄生虫控制。然而寄生虫衍生分子如何具体调节中性粒细胞功能仍不清楚。已知表面脂磷酸聚糖(LPG)可诱导NET形成,排泄分泌产物(ESPs)及寄生虫来源外泌体均参与免疫调节;其中真核起始因子4A(LeIF/LieIF)属DEAD-box RNA解旋酶家族,是利什曼分泌组与外泌体组分,在单核/巨噬/树突状细胞中具强促炎与Th1偏向活性,但其对人中性粒细胞的作用尚未阐明。研究人员假设LieIF作为分泌免疫调节剂直接调控中性粒细胞效应功能,从而开展本研究以明确早期先天事件。
主要技术方法概览
研究人员使用来自健康成年志愿者的外周血样本(经突尼斯巴斯德研究所伦理委员会批准),通过密度离心与葡聚糖沉降分离人多形核中性粒细胞(PMNs),纯度经CD16+CD14?流式确认>97%;重组LieIF由大肠杆菌BL21(DE3)表达并经镍亲和纯化,内毒素<0.88 EU/mg。功能学上采用CM-H2DCFDA探针测ROS、底物法测髓过氧化物酶(MPO)与中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)释放、Annexin V-PE/7-AAD流式测凋亡、ELISA测细胞因子时序分泌;信号机制上用Western blot检测p38/AKT/ERK1/2/JNK磷酸化,并以SB203580(p38)、PD184352(MEK/ERK)、SP600125(JNK)、wortmannin(PI3K/AKT)预处理行药理学抑制验证,部分实验在LieIF预处理后感染L. major(EMPA-12)以观察感染背景下通路维持情况。
研究结果
3.1 重组LieIF表达与中性粒细胞纯度:重组His标签LieIF收率8 mg/L,SDS-PAGE示约45.3 kDa主带;内毒素1.10 EU/mL(0.88 EU/mg)。分离中性粒细胞CD14+污染在分离即刻3.0%、24 h降至1.2%。
3.2 LieIF不影响活力与膜完整性:0.31–5 μg/mL处理18 h,MTT与LDH释放均与未刺激无差异,选2.5 μg/mL作后续非细胞毒浓度。
3.3 诱导ROS产生:2.5 μg/mL刺激2 h,CM-H2DCFDA荧光显著升高(p<0.05),提示NADPH氧化酶为主源。
3.4 诱导脱颗粒:MPO自1 h起释放在18 h达峰后略降;NE自15 min起释放,18 h最高并维持至24 h。
3.5 增加晚期凋亡:18 h时LieIF组早期凋亡由51%降至40%,晚期凋亡约2.5倍升高,总Annexin V+比例不变,坏死<1.8%,表明LieIF促进晚期凋亡而非延寿。
3.6 细胞因子分泌偏移:TNF-α自1 h可测、18 h达峰;TGF-β1在静息细胞6 h起升、24 h达峰,而LieIF将其压至近基线。综合ELISA显示LieIF强力诱导TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8,不产IL-10/IL-12p70/IFN-γ。
3.7 选择性激活p38 MAPK:Western示p38 Thr180/Tyr182磷酸化自0.25 h起持续至24 h,AKT/ERK1/2/JNK磷酸化不受影响(RAW264.7+LPS作阳性对照)。L. major感染本身致p38磷酸化,LieIF预处理进一步增强之;SB203580预处理显著削弱LieIF诱导的p38磷酸化。
3.8 p38主导细胞因子产生:SB203580完全取消TNF-α与IL-1β、强抑IL-8、部分降IL-6;PD184352抑TNF-α/IL-1β/IL-8,SP600125抑TNF-α/IL-1β/IL-6,wortmannin仅抑IL-6。结论为p38系LieIF应答中枢,ERK/JNK/AKT提供基础张力支持。
讨论与结论翻译
讨论指出,LieIF以选择性p38 MAPK激活重演了全虫刺激中性粒细胞的ROS、脱颗粒与促炎因子特征,不同于LPG/GP63/膜酸性磷酸酶等免疫抑制分子,近似植物凝集素ArtinM活化谱。LieIF将凋亡动态由早期推晚期,可能影响中性粒细胞寿命及寄生虫暂居胞内转巨噬细胞之双向结局。细胞因子天平(升TNF-α/IL-1β/IL-6/IL-8、抑TGF-β1)符合抗利什曼抵抗表型。受体方面排除TLR4(C3H/HeJ仍响应),TLR2待证。转化上LieIF N端属Leish-111f/LEISH-F1疫苗组分且已达II期,其ATP酶小分子抑制剂具杀虫性,本研究补入其对中性粒细胞这一首批应答细胞的活化维度。
结论:本研究首次系统表征LieIF对原代人中性粒细胞的活化,证明这一保守分泌蛋白通过选择性p38 MAPK通路驱动包含氧化爆发、脱颗粒、细胞因子分泌与凋亡时相改变的协同促炎程序;单一分泌分子足以复现利什曼早期中性粒细胞应答核心特征,凸显LieIF在宿主—寄生虫界面免疫调节效力,为以寄生虫源免疫调节物为靶点的治疗与疫苗设计提供新依据。论文发表于《Frontiers in Immunology》。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

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