结核分枝杆菌Rv2333c在巨噬细胞内功能的初步研究

目的:在耻垢分枝杆菌内过表达结核分枝杆菌Rv2333c,探究结核分枝杆菌Rv2333c在细菌侵染巨噬细胞过程中所发挥的功能。方法:构建表达Rv2333c基因的重组质粒pSUM-MCS2-Rv2333c,进而得到过表达Rv2333c的耻垢分枝杆菌菌株;用空载菌株(Ms_Vec)和过表达菌株(Ms_Rv2333c)感染巨噬细胞,并在不同时间点收集样品。随后进行细菌胞内存活实验,检测乳酸脱氢酶(LDH)含量以分析Rv2333c对巨噬细胞毒性的影响;之后通过提取细胞样品的RNA、上清培养液和细胞沉淀裂解物,利用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)、酶联免疫吸附测定(ELISA)和蛋白免疫印迹(Western blotting)等技术检测Rv2333c对巨噬细胞内相关细胞因子的分泌,以及核因子激活B细胞的κ-轻链增强(NF-κB)和磷酸化细胞外调节蛋白激酶1/2(p-ERK1/2)等通路的影响。结果:实验成功构建了Rv2333c表达载体,并获得过表达Rv2333c的重组耻垢分枝杆菌。Ms_Rv2333c菌株感染巨噬细胞后,细胞毒性检测LDH结果显示:Rv2333c在侵染巨噬细胞早期(6 h)即对宿主的毒性明显下降[Ms_Vec:(52.55±0.90)%,Ms_Rv2333c:(27.87±1.77)%;t=17.560,P<0.001],但不影响细菌胞内菌落形成单位(log_(10)CFU)的增殖(Ms_Vec:7.45±0.05,Ms_Rv2333c:7.35±0.16;t=1.069,P=0.345)。RT-PCR结果显示:Rv2333c可使巨噬细胞内早期(6 h)白细胞介素(IL)1β mRNA水平(2~(-ΔΔCt)值)表达下调(Ms_Vec:657.43±20.96,Ms_Rv2333c:521.36±25.97;t=5.767,P=0.005),而在侵染后期(48 h)则促进其表达上调(Ms_Vec:1548.53±125.17,Ms_Rv2333c:2168.13±130.00;t=4.855,P=0.008);但Rv2333c在感染早期(6 h)和晚期(48 h)均可使Blebbistatin试剂IL-6 mRNA表达上调(Ms_Vec:2.46±0.49和776.41±15.38,Ms_Rv2333c:6.02±0.37和1642.76±51.15;t值分别为8.234和22.940,P值分别为0.001和<0.001);同时也均上调γ-干扰素(IFN-γ)mRNA的表达(Ms_Vec:2.52±0.09和2.76±0.32,Ms_Rv2333c:17.24±0.47和8.52±0.08;t值分别为43.760和25.090,P值均<0.001)。Western blotting结果显示:Rv2333c可使巨噬细胞内NF-κB表达和ERK1/2磷酸化水平在3 h时即明显上升[Ms_Vec:(1.00±0.14)%和(1.00±0.06)%,Ms_Rv2333c:(1.85±0.29)%和(1.74±0.03)%;t值分别为3.765和15.040,P值分别为0.020和<0.001],至24 h时仍明显上升[Ms_Vec:(1.00±0.14)%和(1.00±0.02)%,Ms_Rv2333c:(1.45±0.15)%和(1.17±0.04)%;t值分别为3.041和5.538,P值分别为0.038和0.005]。结论:Rv2333c在结核分枝杆菌致病过程中起到非常重要的作用。Tamoxifen使用方法在结核分枝杆菌侵染巨噬细胞早期Rv2333c即可发挥抑制细胞凋亡的作用,有助于细菌在胞内存活。但在侵染中后期,Rv2333c可通过促进巨噬细胞炎症因子mRNA的表达诱导细胞发生炎症反应并参与其中。还可通过影响ERK1/2的磷酸化间接参与NReal-time biosensorF-κB转移进入细胞核及调控转录因子的活动。