论文部分内容阅读
感染引起的疾病一直威胁着人类的生命安全。近期研究结果显示线粒体活性氧（mROS）参与宿主防御细菌和病毒的感染。线粒体电子传递链（mETC）基因isp-1突变,引起线虫体内mROS升高,有助于提高宿主免疫力。这提示mETC基因突变引起的mROS变化可能参与宿主防御反应,调控机体的免疫力。事实上,线粒体超氧阴离子处于mROS生成的中心地位,尽管已有实验表明mETC基因突变引起线虫体内的线粒体超氧阴离子含量发生显著改变,但是线粒体超氧阴离子在细菌感染中的作用及机制目前尚不明确。本论文以秀丽隐杆线虫（C.elegans）-粪肠球菌（E.faecalis）作为宿主-病原感染模型,研究线粒体超氧阴离子抗细菌感染作用及可能的机制。为了阐明线粒体超氧阴离子在E.faecalis感染过程中所起的作用,本论文采用RNA干扰技术（RNAi）抑制C.elegans中mev-1和isp-1两个基因的表达,进而改变宿主体内线粒体超氧阴离子水平。结果显示,mev-1和isp-1基因的下调分别显著提高了线虫对E.faecalis感染的敏感性和抗性。在细菌感染后,mev-1RNAi线虫的抗菌肽基因（C17H12.8,mtl-1和bli-3）表达下调,而isp-1RNAi线虫中,这些抗菌肽基因表达上调。更重要的是,在感染后的isp-1RNAi线虫中,线粒体超氧阴离子和线粒体sod基因的表达量显著增加;而在mev-1RNAi线虫中,线粒体超氧阴离子和线粒体sod基因的表达量低于空载体对照组。百草枯（PQ）预处理mev-1RNAi线虫,诱导线虫体内超氧阴离子水平上升,能够显著提高线虫在E.faecalis感染后的存活率。这些结果表明线粒体超氧阴离子升高有助于线虫抗E.faecalis感染。为了进一步阐明mev-1RNAi线虫对E.faecalis感染抗性缺陷的分子机制,本论文检测了mev-1RNAi线虫在E.faecalis感染后,体内氧化胁迫反应及转录因子DAF-16参与情况。结果显示在E.faecalis感染后,mev-1RNAi线虫体内脂褐素积累和抗氧化酶类（SOD-3和GST-4）表达量均低于空载体对照组,表明在细菌感染过程中mev-1RNAi线虫氧化胁迫反应降低。E.faecalis感染不能诱导mev-1RNAi线虫中DAF-16核转位,而外加PQ提升线虫体内线粒体超氧阴离子水平,则能诱导其核转位。PQ预处理同样能诱导mev-1RNAi线虫中抗氧化基因表达量增强。mev-1;daf-16双干扰结果表明,mev-1RNAi介导的SOD-3::GFP和GST-4::GFP表达量降低需要DAF-16的参与。而daf-16突变体生存分析显示mev-1RNAi介导的E.faecalis感染敏感需要DAF-16参与。上述结果表明线粒体超氧阴离子参与调控DAF-16介导的抗氧化胁迫相关基因的表达下降,引起机体抗氧化损伤的保护性效应减弱,最终导致线虫对E.faecalis感染敏感性增强。综上所述,线粒体超氧阴离子参与抗细菌天然免疫调控,对此机制的深入研究能够为我们发现预防细菌感染的新策略提供线索。