论文题名(中文): | MFGE8调控的朗汉斯巨细胞的形成及其 抗分枝杆菌功能机制研究 |
姓名: | |
论文语种: | chi |
学位: | 博士 |
学位类型: | 专业学位 |
学校: | 北京协和医学院 |
院系: | |
专业: | |
指导教师姓名: | |
论文完成日期: | 2025-04-25 |
论文题名(外文): | Study on the Formation of Langhans Giant Cells Regulated by MFGE8 and Its Mechanism of Anti-Mycobacterial Function |
关键词(中文): | |
关键词(外文): | Langhans Giant Cells Mycobacterial infection MFGE8 OC-STAMP Pyroptosis. |
论文文摘(中文): |
研究背景 皮肤分枝杆菌疾病是由分枝杆菌感染皮肤引起的一组疾病,包括皮肤结核、麻风及皮肤非结核分枝杆菌感染。近年来皮肤分枝杆菌感染的发病率呈增长趋势,已成为威胁我国公众健康的问题之一。朗汉斯巨细胞( Langhans giant cells,简称LGCs )是分枝杆菌感染性肉芽肿的标志性特征,是宿主免疫防御与病原体持续存活之间动态博弈的关键参与者。然而,LGCs的形成机制及其抗分枝杆菌功能仍未完全阐明。 研究目的 系统解析MFGE8调控LGCs形成的机制通路,阐明LGCs抗分枝杆菌功能的相关免疫学机制,并探索LGCs的细胞治疗效果。 研究方法 1. LGCs模型构建与基因筛选 (1) 体外诱导纯化:体外用GM-CSF&IL-4诱导小鼠骨髓单核巨噬细胞并过滤后得到纯化的LGCs; (2) 差异基因鉴定:通过单细胞测序技术比较LGCs与巨噬细胞的基因表达谱,筛选出关键差异基因MFGE8和OC-STAMP; (3) 基因表达验证:应用RT-qPCR、ELISA、免疫荧光和免疫组化等技术,在体内外鼠源和人源LGCs中验证MFGE8和OC-STAMP的表达。 2. LGCs形成机制研究 (1) 时序表达分析:通过RT-qPCR和ELISA检测MFGE8、OC-STAMP在LGCs形成过程中的动态表达; (2) 基因功能验证:采用siRNA干扰和基因敲除鼠模型,系统评估MFGE8、OC-STAMP对LGCs形成率的影响及上下游调控关系; (3) 信号通路解析:结合RNA-seq、ChIP-qPCR和Western blot技术,揭示GM-CSF/IL-4调控MFGE8表达的信号通路; (4) 分子机制验证:通过RNA-seq联合PI3K/AKT通路抑制剂实验,阐明MFGE8通过OC-STAMP调控LGCs形成的分子机制。 3. LGCs的抗菌功能机制与治疗评估 (1) 抗菌功能检测:应用流式细胞术和涂菌计数法评估LGCs对分枝杆菌的杀伤效能; (2) 免疫机制研究:整合Time-lapse成像、PCR Array、ELISA、WB等技术解析LGCs的抗菌免疫机制; (3) 治疗模型构建:建立小鼠足垫海分枝杆菌感染模型,使用慢病毒构建的GFP-LGCs进行局部移植及疗效评估; (4) 疗效分析指标:检测治疗后病原载量、肉芽肿病理变化及炎症因子谱,综合评价LGCs的治疗效果。 研究结果 1. LGCs形成的分子调控机制 (A) MFGE8与OC-STAMP在LGCs中的表达水平显著高于巨噬细胞; (B) MFGE8与OC-STAMP在LGCs形成过程中表达逐渐升高,敲低或抑制两分子后LGCs的形成均减少; (C) GM-CSF&IL-4诱导M0细胞的RNA-seq时序分析及体外实验表明,二者通过增强JAK2/STAT5表达及磷酸化水平,进而上调MFGE8的表达; (D) MFGE8敲低后,GM-CSF&IL-4诱导的RNA-seq时序分析结合体外实验表明,PI3K/AKT通路磷酸化水平被抑制,进而导致OC-STAMP表达下调及LGCs形成减少。 2. LGCs的抗菌功能特性 (1) LGCs保留巨噬细胞标记F4/80,同时高表达M1型标记CD86及树突状细胞标记CD11C MHC II,CD206(M2型)无显著差异; (2) LGCs与海分枝杆菌共孵育后细菌载量显著减少; (3) Time-Lapse显示LGCs吞噬分枝杆菌后出现细胞质肿胀、内容物泄漏等焦亡特征; (4) 焦亡相关基因IL-1β、Caspase-1、GSDMD等表达水平在体外感染分枝杆菌的LGCs及皮损中的LGCs上显著上调。 3. LGCs的治疗潜力 相比PBS治疗组,将 LGCs移植至小鼠皮肤分枝杆菌感染足垫后,局部组织中的细菌载量降低,组织病理中感染性肉芽肿的厚度减少。LGC治疗在初始阶段可诱导局部IL-1β等促炎细胞因子的释放,而在后期可促进IL-10等调节性细胞因子的产生。 研究结论 GM-CSF和IL-4通过JAK2/STAT5通路上调MFGE8的表达,而后MFGE8进一步通过PI3K/AKT通路上调OC-STAMP的表达促进LGCs的形成;LGCs在清除分枝杆菌过程中激活了细胞焦亡通路;局部移植LGCs可显著降低感染负荷并重塑免疫平衡,为皮肤分枝杆菌感染提供新的治疗策略。 |
论文文摘(外文): |
Background
|
开放日期: | 2025-05-26 |