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研究文章|开放获取
身边Subbian,前腿Pandey,帕特里夏·Soteropoulos g . Marcela罗德里格斯, ”疫苗接种减毒铁蛋白突变能保护小鼠免受毒性结核分枝杆菌”,免疫学研究期刊》的研究, 卷。2015年, 文章的ID385402年, 12 页面, 2015年。 https://doi.org/10.1155/2015/385402
疫苗接种减毒铁蛋白突变能保护小鼠免受毒性结核分枝杆菌
身边Subbian
,1
前腿Pandey,2
帕特丽夏Soteropoulos,2
和
g . Marcela罗德里格斯2
1实验室分枝杆菌的免疫发病机制,罗格斯大学,新泽西州州立大学的沃伦街225号,美国07103年新泽西州纽瓦克
2罗格斯大学公共卫生研究所生物医学和健康科学,罗格斯大学,新泽西州州立大学的沃伦街225号,美国07103年新泽西州纽瓦克
文摘
结核分枝杆菌结核病的病原体在全世界影响数以百万计的人。新工具为治疗和预防结核病的迫切需要。我们先前表明,铁蛋白(bfrB突变体的结核分枝杆菌改变了铁体内平衡和增加对抗生素的敏感性和杀菌剂的效应器产生的激活巨噬细胞。最重要的是,结核分枝杆菌特别是缺乏BfrB强烈衰减在老鼠身上,感染在慢性阶段。在这项研究中,我们检验免疫bfrB突变体可以提供保护对随后的感染致命的结核分枝杆菌在一个小鼠模型。结果表明,引起的免疫保护bfrB突变体与BCG接种对减少细菌的负担。然而,显著区别肺疾病病理学和宿主基因组转录组建议改进控制结核分枝杆菌的感染的动物接种疫苗bfrB突变,而卡介苗。我们发现downmodulation炎症反应和增强的纤维化,BCG疫苗相比,保护性反应引起的bfrB突变体。
1。介绍
结核病仍然是最致命的传染病之一,每年世界上造成超过一百万人死亡。变量卡介苗的功效,艾滋病毒和之间的协同作用结核分枝杆菌(Mtb),结核分枝杆菌耐药菌株的增加强调迫切需要有效的结核病疫苗。
铁中扮演着一个关键的角色在许多生物体包括Mtb的发病机制。是首选的氧化还原辅因子在几个基本的细胞过程,但由于其不溶性和潜在毒性在生理条件下,铁是一个限制在主机环境中营养。因此,成功的病原体必须具备高亲和力铁采集系统和施加严格控制细胞内自由铁建立富有成效的感染。除了它能够诱导铁采集系统,遇到铁限制主机是一个信号的病原体的致病因素归纳和重组许多细胞过程包括中央新陈代谢,分泌,表面重构、应激反应、膜泡一代(1,2]。因此,由于其对病原菌的生理影响,铁稳态可以影响宿主-病原体相互作用很多。
以前,我们表明,Mtb需要铁贮藏蛋白铁蛋白(BfrB),为其适应变化的铁可用性(3]。当可用时,安全地存储在铁蛋白和铁作为需要克服铁限制发布。自由铁介导的毒性和缺乏存储结果易受氧化和nitrosative压力增加。小鼠肺,Mtb缺乏bfrB(bfrB)遍布最初,前4周,但它屈服于适应性免疫应答的影响未能建立慢性感染(3]。此外,虽然bfrB传播脾脏,肝脏不能在(3]。因此,尽管无法建立一个成功的感染bfrB持续足够长的时间来刺激宿主免疫力表明这一毒株可以作为一个潜在的候选疫苗。
在这项研究中,我们测试是否皮下接种bfrB可以保护小鼠免受随后气溶胶挑战与结核分枝杆菌的毒性。结果表明,免疫的bfrB激发保护性免疫与减少相关疾病病理学和更好地控制感染而接种卡介苗。全基因组转录组分析显示一个独特的显著差异表达基因的表达模式(SDEG)之间bfrB和总量作为分母,这Mtb-infected小鼠肺。我们的网络/通路分析SDEG透露纤维化的炎症反应和激活差别明显对这些网络的基因bfrB相比,BCG接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部,可能与改善相关保护前疫苗株。结果为新免疫相关的识别提供了一个框架和机制的保护,相关的设计更好的结核病预防战略。
2。材料和方法
2.1。动物伦理语句
本研究所有动物过程中提到的罗格斯大学机构批准的动物保健和使用委员会(IACUC)和在采取所有可能的措施来避免动物痛苦的在每个阶段的实验。
2.2。菌株和化学品
野生型和bfrB结核分枝杆菌菌株H37Rv是生长在麦德布鲁克7 h9媒体(Difco BD、火花、MD)如前所述[3]。股票文化准备mid-log增长阶段和储存在−80°C,直到他们准备使用。所有的化学品都购自σ(Sigma-Aldrich、圣路易斯、钼),除非另有指定。从写明ATCC BCG-Pasteur应变了。
2.3。小鼠免疫和感染
女性C57BL / 6小鼠(与1×10)皮下注射接种疫苗6CFU的bfrB或BCG悬浮在0.1毫升PBS包含0.05%渐变80 (PBST)。对照组的老鼠与PBST mock-vaccinated。postvaccination 4或8周,5组小鼠(结核分枝杆菌)气溶胶感染H37Rv如前所述[3]。简而言之,Mtb气溶胶是由一个色鬼喷雾器(In-tox产品,阿尔伯克基,海里)10毫升细菌悬液约1×106杆菌/毫升80年盐含有0.04%渐变和老鼠暴露在气溶胶30分钟导致大约100殖民cfu /肺。另一组接种疫苗,但未受感染的老鼠作为控制。受感染的老鼠牺牲4周postinfection和肺和脾切除。部分组织在PBST均质和连续稀释的匀浆被镀到麦德布鲁克7 h10琼脂(Difco BD、火花、MD)来确定细菌菌落的数量。部分小鼠肺也立即存储−80°C的肺总RNA隔离或固定在10%福尔马林进行组织学分析。
2.4。组织病理学
从接种疫苗和vaccinated-Mtb-infected老鼠(formalin-fixed肺部分每组)石蜡包埋,切成5μM片,用于组织病理学分析。肺癌部分是通过苏木精和伊红染色()),梅森的三色的,或Ziehl-Neelsen病理染色法来评估,组织重构和纤维化,抗酸的细菌(AFB)的存在,分别。彩色肺部分进行了分析和拍摄尼康Microphot-FX显微镜(尼康仪器,梅尔维尔,纽约)。的形态学分析进行)染色组织学部分的面积来确定肺部肉芽肿Mtb-infected小鼠使用Sigmascan Pro软件,制造商提供的说明后(Systat软件公司,圣何塞,CA)。
2.5。总RNA隔离
肺总RNA从接种疫苗和接种疫苗+ Mtb-infected老鼠(每组)DNA提取和纯化去除污染,使用RNeasy Midi设备(试剂盒Inc .,瓦伦西亚,CA)后,制造商的指示。纯化RNA的质量和数量是估计使用Nanodrop仪器(Nanodrop威尔明顿·德·)。
2.6。微阵列基因表达过程和数据分析
从每个卡介苗或提取的总RNAbfrB接种疫苗和Mtb-infected老鼠肺部(微阵列分析每组)分别处理(早些时候报道4]。基因表达分析是使用鼠标基因第2.0位数组的幻灯片和执行整个GeneChip成绩单(WT)协议后,制造商的协议(Affymetrix,圣克拉拉,CA)。简而言之,总RNA (250 ng)是用于互补脱氧核糖核酸的合成。互补脱氧核糖核酸是分散的和end-labeled生物素。生物素标记cDNA是杂化数组16小时45°C使用GeneChip杂交炉640。洗涤和染色streptavidin-phycoerythrin都使用了GeneChip流体站450。图像获得使用Affymetrix扫描仪3000 7 g +和Affymetrix命令控制台软件(Affymetrix,圣克拉拉,CA)。数组是规范化使用健壮multiarray (RMA)方法。基因表达数据从每组三个独立样本是累积的,平均,注释,在集团层面(即处理。、BCG接种疫苗和Mtb-infected vsbfrB接种疫苗和Mtb-infected)使用Partek基因组学套件(Partek Inc .、圣路易斯、钼)。我们应用单向方差分析与平等的方差比较组之间。显著差异表达基因(SDEG)派生的使用错误发现率5%(罗斯福)。SDEG列表分析了基因本体和通路/网络推导使用创新路径分析(异丙醇;智慧系统,红木市,CA)。一个得分基于基因本体从音标到分类算法使用SDEG生物功能的影响。该算法识别生物功能预计将增加(激活)或减少(抑制),在用户数据集,基于非随机的基因表达模式的数据集,从发表的结果相对于知识库。因此,一个分数≥2显示激活的生物功能,而评分≤2显示了生物功能的抑制。基因表达微阵列基因表达数据提交给综合(GEO)。
2.7。实时定量PCR (qPCR)
鼠标肺总RNA用于微阵列也用于qPCR实验。反转录,ThermoScript rt - pcr系统随机六聚体使用引物根据制造商的指示(生活技术,大岛,纽约)。简而言之,200 ng肺总RNA从每个鼠标用于互补脱氧核糖核酸的合成。控制反应没有逆转录酶也排除执行重要的DNA污染。放大cDNA样本稀释50倍,用于qPCR SYBR绿色qPCR超级混合通用(生活技术,大岛,纽约)在Stratagene Mx3005p系统(安捷伦科技,圣克拉拉,CA)。10μ1.5 L聚合酶链反应混合物中μL ng(5)的互补脱氧核糖核酸模板,5μL SYBR绿色主人混合,2μL的引物(10点),1.5μL nuclease-free水。PCR条件的10分钟一个周期94°C紧随其后40周期放大,每95°C 30年代,30年代55°C, 72°C 30年代。寡核苷酸引物用于qPCR补充表1列出了在网上补充材料http://dx.doi.org/10.1155/2015/385402。阈值周期(Ct)值的测试和控制(Gapdh)基因测定,用于计算的褶皱变化表达式使用Mx4000软件(安捷伦科技,圣克拉拉,CA)。
3所示。结果
3.1。Δ结核分枝杆菌的生长bfrB或卡介苗接种小鼠
我们先前已经表明,气溶胶暴露后,bfrB复制在小鼠肺部感染的前4周,但无法持续,建立慢性感染。我们假定的无能bfrB坚持感染小鼠肺是由于适应性免疫反应的影响,假设临时复制bfrB可能会刺激免疫反应,可以防止后续感染完全结核分枝杆菌的毒性。为了验证这一点,老鼠组(接种一剂bfrB或标准卡介苗和四个或八个星期postvaccination一群老鼠牺牲来确定每个疫苗株的菌落在肺部,而第二组老鼠挑战通过气溶胶感染致命的野生型H37Rv(图1(一))。枚举的肺cfu接种疫苗,未感染小鼠肺显示,在高剂量用于皮下政府的衰减bfrB和BCG相当(补充图1)。Mtb-infected老鼠,那些接种bfrB或卡介苗的杆菌数量显著减少他们的肺和脾,而虚假的(PBS)接种疫苗控制(图1 (b)和补充图2)。进一步减少在杆状的负载bfrB相比在8周接种卡介苗,Mtb-infected小鼠肺,但这种差异没有统计学意义()。因此,我们得出这样的结论:bfrB接种小鼠肺部细菌增殖控制相似程度作为BGC接种疫苗的老鼠。由于没有显著差异之间的一级保护动物接种4或8周的挑战之前,我们决定专注于持久响应的动物接种疫苗前8周感染,为后续分析。
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3.2。组织病理学的bfrB或卡介苗接种Mtb-Infected小鼠肺
检查病理的总值bfrB或卡介苗接种疫苗和Mtb-infected老鼠,我们检查了)从各自的动物(数字彩色肺部分1 (c)- - - - - -1 (f))。没有发现明显的肉芽肿bfrB或卡介苗接种疫苗,未受感染的小鼠肺结构良好的肉芽肿在vaccinated-Mtb-infected指出老鼠肺部。肺肉芽肿出现更大更BCG接种细胞,相比bfrB接种疫苗的老鼠,多个小肉芽肿被发现。因此,这表明这两个菌株接种不同影响宿主的免疫反应和肉芽肿的发展。
分析肺部分在更高的放大显示主要是明确和功能实质没有炎症或肺炎bfrB或卡介苗接种疫苗,未受感染的动物,虽然很少,但小的、局部的血管周的细胞聚集体被发现在前组(数字2(一个)- - - - - -2 (d))。这些细胞聚集体由泡沫和淋巴细胞(数字2 (c)和2 (d))。这表明一个独特的lung-immune反应和细胞招聘两种疫苗引起的。Mtb-infected老鼠中,BCG接种动物的肺组织良好的支气管旁和血管周的肉芽肿,偶尔合并成更大的病变(图2 (e))。这些高度细胞和扩散肉芽肿包含密集排列泡沫似乎nonfoamy组织细胞,巨噬细胞和多形核的细胞(中性粒细胞)中心,周围淋巴细胞的袖口边缘(图2 (f))。相比之下,肉芽肿病变bfrB接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部出现较小,扩散,包含更多的淋巴细胞在病变的外围(数字2 (g)和2 (h))。相对更多的纤维化还指出在这些well-confined肉芽肿(见下文)。虽然在这些没有发现坏死肉芽肿,提高免疫细胞积累,特别是泡沫状巨噬细胞,让人想起指出两类脂性肺炎bfrB或卡介苗接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺(数字2 (e)- - - - - -2 (h))。的形态学分析Mtb-infected肺肉芽肿的老鼠显示高出两倍的病灶体积,对应于肺癌更多的参与,BCG接种疫苗,相比bfrB接种疫苗的动物;然而,差异无统计学意义(补充图3)。
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3.3。全基因组转录Δ分析bfrB或卡介苗接种Mtb-Infected小鼠肺
确定相关的免疫反应引起的bfrB接种Mtb-infected老鼠,我们进行了全基因组相比,这些老鼠和肺癌基因表达谱结果的转录概况BCG接种Mtb-infected小鼠肺。
主成分分析(PCA)映射显示来自多个样本的聚类数据集内每组截然不同(图3(一个))。方差的再现性设在,设在,设在如图所示由PC # 1、2和3分别为45.6%,20.7%,和14.7%,分别。35556年调查现在的鼠标芯片,21760人注释。正常化后,两个接种组的数据(bfrB对BCG)分析单向方差分析和比较groupwise(图3 (b))。使用5%的错误发现率(罗斯福)(值< 0.05)作为意义截止,我们确定了1545显著差异表达基因(SDEG)。这些SDEG,调节在61%左右bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected鼠标肺(数字3 (b)和3 (c))。微阵列基因表达数据验证和qPCR随机选择的基因列表(补充表2)。选择基因的表达模式和方向是一致的微阵列和qPCR之间,虽然绝对一些基因的表达水平不同,由于固有的差异这两个方法。
(一)
(b)
(c)
的评分功能预测分析丰富组SDEG使用异丙醇提出抑制宿主生物功能与炎症有关,细胞运动和细胞死亡和生存,而其他功能,如调节的细胞形态、脂质代谢,淋巴组织结构和发展,和小分子的运输被激活bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected鼠肺(表1)。
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3.4。Δ基因网络的影响bfrB或卡介苗接种Mtb-Infected小鼠肺
在各种生物功能的影响丰富SDEG,我们选择最显著和潜在的结核病发病机制相关的更详细的网络/路径分析。所选择的网络是炎症反应,STAT-1调节子,磷脂酰胆碱(PC)新陈代谢,和PPAR -γ调节子(图4)。
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3.4.1。炎症反应网络
有70 SDEG与炎症反应相关,有助于加剧疾病病理结核分枝杆菌在感染。这些基因编码细胞因子、酶蛋白的受体,离子通道,转录监管机构、跨膜受体和转运蛋白。其中,19日调节和51中表达下调bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected鼠肺(图4(一)和补充表3)。SDEG的表达模式在这个网络呈负分数(−4.0)在功能预测分析中,这表明炎症反应的重要downmodulation,包括减少白细胞的趋化和激活和急性期反应。这个结果与和支持我们的组织病理学分析,揭示小肉芽肿和降低肺的免疫病理反应bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected老鼠肺部。
3.4.2。STAT-1调节子网络
的信号传感器和催化剂transcription-1 (STAT-1)是一个关键的监管机构已被证明的t细胞活化的影响宿主保护性免疫感染结核分枝杆菌在人类和动物模型(5- - - - - -8]。我们分析了表达式模式的成员的SDEG STAT-1调节子网络,基因是控制或由STAT-1控制。55 SDEG在我们的数据集参与STAT-1调节子网络(图4 (b)和补充表3)。其中超过87%(48)基因表达下调,而7基因调节的肺bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected老鼠。的模式表达SDEG表明这个网络的抑制bfrB接种疫苗,Mtb-infected老鼠。的失活STAT-1调节子网络也与downmodulation这些动物肺部的炎症反应。
3.4.3。磷脂酰胆碱代谢网络
我们SDEG显示主机的功能预测分析脂质代谢,特别是磷脂酰胆碱(PC)的生物合成和代谢,是最高的生物功能,明显激活(分+ 2.2)bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部。的一个子集42 SDEG参与PC代谢网络监管之间有差异bfrBBCG接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺(图4 (c)和补充表3)。42 SDEG, 30个基因,其中包括19(20)基因编码酶,调节的bfrB接种疫苗的动物。
3.4.4。PPAR -γ调节子网络
与主机相关的转录监管机构之一,脂质代谢在疾病病理peroxisome-proliferator-activated receptor-gamma (PPAR -γ)[9,10]。的表达Pparγ调节的bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部。此外,15个人电脑网络基因调节新陈代谢bfrB接种疫苗和Mtb-infected小鼠肺部也受到PPAR -γ。因此,我们调查了PPAR -的表达模式γ基因调节子网络。这些基因调节或规定Pparγ。所有的SDEG, 42 PPAR -有关γ调节子网络。类似于PC代谢网络的表达模式观察基因,超过73%的基因(31)PPAR -γ调节子只基因调节网络bfrB接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺(图4 (d)和补充表3)。
综上所述,比较肺转录分析之间bfrBBCG接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺、与宿主炎性反应的重要downmodulation密切相关,可能的失活STAT-1网络和主机PC代谢的激活可能通过诱导PPAR -γ调节子网络bfrB接种疫苗的动物。
3.5。微分纤维化Δ肺肉芽肿的bfrB或卡介苗接种Mtb-Infected老鼠
纤维化是细胞在进化过程重要的肉芽肿Mtb-infected组织。突起和治疗肉芽肿由厚纤维层封装,相比一个积极进步腔的肉芽肿(11]。我们的肺组织病理分析部分bfrB或卡介苗接种疫苗,Mtb-infected老鼠显示不同的细胞分布和结构差异在肉芽肿的架构和建议更多的纤维化bfrB相比,接种BCG接种疫苗,Mtb-infected老鼠。确定微分纤维化的程度在这两组的老鼠,我们分析了肺部分胶原沉积与梅森的三色的染色法染色后。
的肺bfrB或卡介苗接种疫苗,未受感染的小鼠有类似水平的背景纤维化(数字5(一个)和5 (c))。Mtb-infected老鼠,那些接种bfrB有更多比BCG接种动物丰富的纤维化(数据吗5 (b)和5 (d))。这些胶原纤维主要是出席的外围肉芽肿和出现在不同的集群中bfrB接种疫苗的老鼠,而更多的扩散模式的BCG接种疫苗的老鼠。我们也询问SDEG决定与纤维化相关基因的表达模式在这些接种疫苗和Mtb-infected小鼠肺。SDEG的异丙醇分析确定的一个子集39基因丰富的纤维化和组织重构网络(图5 (e)和补充表3)。其中,27日调节和12中表达下调bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部。基因的表达模式预测的纤维化网络激活bfrB接种疫苗Mtb-infected老鼠。事实上,一些调节基因的产品,包括Col4a5,Col14a1,和Timp2,据报道直接参与胶原蛋白合成的规定/代谢[12- - - - - -14]。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
总的来说,这些结果表明,减少肉芽肿的大小和肺部病理学的减轻bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺、纤维化和伤口愈合过程中增加有关。
3.6。选择宿主免疫相关基因的表达在接种疫苗的动物
了解特色的免疫反应引起的bfrBBCG接种疫苗,我们确定的表达水平和模式选择面板20基因编码的各种组件的接种动物的肺部免疫反应(表2)。这些基因编码的蛋白质与Th1、Th2,或Th17类型免疫反应,关键部件的宿主反应在结核分枝杆菌肺部感染(15,16]。qPCR结果显示类似的表达水平和方向性的大多数测试基因,包括Il1a,Il1b,Il10,使用Il13,Il12a,Il12b,Il18ra,Tgfb,Timp1,Il1r2,和Nos2在bfrB或卡介苗接种小鼠肺。然而,趋化因子基因的表达Ccl2,Ccl7,Ccl12,处于受控,Cxcl3,Cxcl5,和Cxcl11升高的bfrB相比,BCG接种小鼠的肺,尽管差异没有统计学意义的这些基因()。综上所述,疫苗接种bfrB似乎引起类似的宿主免疫反应BCG,尽管高架趋化因子表达与细胞招聘可能导致增加肺的细胞结构bfrB接种疫苗的动物。
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值显示指数从8个数据点(每组动物4副本)。 |
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4所示。讨论
感染结核分枝杆菌主要免疫小鼠和人类被认为是依赖于1型辅助T细胞反应(Th1)产生干扰素(IFN -γ)和肿瘤坏死因子-α(TNFα内),激活巨噬细胞肉芽肿和对结核分枝杆菌胞内的控制经济增长的贡献17]。然而,疫苗战略目标增加Th1反应和干扰素-γ一代并没有导致结核分枝杆菌增强抵御感染(18]。这些发现强调了需要确定新的相关的保护和额外的保护性免疫机制,可以有针对性的提高Mtb的疫苗的功效[19,20.]。在这项研究中,我们调查了结核分枝杆菌减毒的潜力bfrB应变对气溶胶的挑战提供保护与结核分枝杆菌的毒性小鼠模型。由于的影响bfrB突变对Mtb的铁内稳态3),由铁直接或间接调控的基因表达改变bfrB(罗德里格斯G。米,未发表)。我们假设的保护性免疫反应刺激小鼠感染bfrB压力可能是由于宿主细胞接触特定抗原,这可能不是通常所表达的野生型菌株。重要的是,bfrB接种小鼠皮下注射是减毒,像波士顿咨询集团,支持与这一毒株接种疫苗的安全性。赋予的保护水平bfrB测量,减少肺杆状的负载,与标准postvaccination BCG接种4和8周。此外,发现无显著差异表达的免疫相关基因的选择组小鼠肺、疫苗接种卡介苗或之后bfrB。然而,肺组织病理学和基因表达分析,确定在8周postvaccination动物的挑战,提出一种改进的唱的感染控制bfrB接种疫苗的老鼠,包括减少炎症,更小的肺肉芽肿,和广泛的纤维化。纤维化损伤后的组织重塑的一部分,死细胞和炎症反应时积累的碎片所取代。受伤的修复过程包括再生阶段细胞取而代之的是相同类型的细胞和纤维化阶段结缔组织取代正常组织。在人类肺结核、突起、治疗肉芽肿的特点是纤维胶囊包含感染和防止传播(11]。成熟的纤维肉芽肿也与结核感染控制和解决在一些动物模型(21,22]。尽管Mtb-infected小鼠肺纤维化不是普遍观察到,一个微分纤维化反应报道抗性和敏感菌株之间的老鼠(23)和改进控制肺部感染结核分枝杆菌的il - 10缺乏CBA / J小鼠被报道与纤维化相关(24]。在我们的研究中,增加了纤维化bfrB接种小鼠肺纤维化的upregulation有关网络和组织重构基因,而卡介苗接种动物。机制之一的纤维化可能与增加upregulation profibrotic Th2-cell反应(25)在bfrB相比,BCG接种疫苗,Mtb-infected老鼠。这是增强表达的建议Chil3 / Ym1编码chitinase-3像1蛋白,这是最高度的调节基因bfrB接种疫苗,Mtb-infected老鼠也是调节Th2细胞因子(26,27]。此外,树突状细胞和巨噬细胞产生的Ym1 Th2-inducing属性(28)和炎症中起关键作用,组织重构,和伤害。它能抑制oxidant-induced肺损伤、调节细胞凋亡刺激替代激活巨噬细胞,导致纤维化和伤口愈合。综上所述,已知Ym1及其角色的诱导宿主免疫力,可能Ym1和增强的Th2反应可能构成增加的疾病病理纤维化和限制bfrB接种疫苗,Mtb-infected老鼠。未来的实验调查这种可能性。
基因表达分析还建议downmodulation的炎症反应bfrB相对于BCG接种疫苗,接种疫苗,Mtb-infected小鼠肺部。在协会,许多STAT-1介导炎性通路基因的表达模式,包括Cxcl10(IP-10),Ccl20被认为是活动性结核疾病的生物标记物,也表达下调bfrB接种小鼠肺(29日,30.]。相比之下,PC代谢基因的表达在肺部的调节bfrB接种疫苗的老鼠。电脑已经被证明有抗炎作用;它能抑制肿瘤坏死因子-α诱导促炎反应,包括肌动蛋白丝装配,激活NF -κB,合成的促炎细胞因子(31日]。
综上所述,疾病病理学的调制和相关基因表达谱观察肺的bfrB相比,接种BCG接种Mtb-infected老鼠,表明抗原的免疫反应的诱导表达的曲目bfrBBCG和引起的不同,它可能是更有效的结核分枝杆菌在控制免疫病理感染,因此,导致了疾病的更好的控制。进一步的研究来确定先天和适应性免疫反应引起的细胞因子和趋化因子bfrB波士顿咨询公司相比,将有助于定义特定的机制保护引起的bfrB。
5。结论
结核分枝杆菌的减毒铁蛋白突变体(bfrB)能够提供保护对气溶胶感染结核分枝杆菌的毒性菌株。结果显示在这项研究表明,BCG疫苗相比,减少炎症,免疫病理有限,和增强解决炎症表现为增加纤维化与所提供的保护有关bfrB接种疫苗。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
作者的贡献
身边Subbian和前腿Pandey同样对本文亦有贡献。
确认
作者要感谢Saleena Ghanny微阵列实验的技术援助。这项工作是由国家卫生研究院授予AI044856 (GMR)。
补充材料
补充图1。在未接种疫苗的肺部细菌负荷(PBS;圈)或卡介苗(广场)或ΔbfrB接种小鼠4(填充形状)或8周(开放的形状)。
补充图2。脾脏细菌负荷在未接种疫苗(PBS)或卡介苗或ΔbfrB接种小鼠4或8周。
补充图3。的形态学分析肺肉芽肿的结核分枝杆菌卡介苗或ΔbfrB接种疫苗和被感染的老鼠
补充表1。老鼠基因的描述特定寡核苷酸引物用于qPCR实验。加入数量指基因库ID。
补充表2。微阵列基因表达的验证结果通过qPCR实验选择鼠标的基因。qPCR和微阵列的数据显示比测试基因表达的变化,相对于Gapdh水平。
补充表3。列表SDEG参与炎症反应,STAT1调节子,PC新陈代谢,PPARg调节子和纤维化网络在肺部感染结核分枝杆菌的接种和小鼠肺。
引用
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