猪源E.coli HPI通过NLRP3/ASC/Caspase-1诱导巨噬细胞焦亡的机制

摘要

为探讨猪源E.coli高致病性毒力岛(high pathogenicity island, HPI)对巨噬细胞焦亡的影响，以内毒素(LPS)联合三磷酸腺苷(ATP)建立焦亡阳性对照，使用E.coli WT株(E.coli HPI~+)和前期构建的E.coli HPI敲除株(E.coliΔHPI)感染巨噬细胞，在感染后不同时间点收集细胞，运用PI染色观察细胞膜损伤情况；RT-qPCR测定NLRP3/ASC/Caspase-1焦亡通路中关键因子的mRNA水平；共聚焦观察NLRP3和Caspase-1的炎性复合体的组装；Western blot技术测定GSDMD和cleaved-GSDMD的表达。结果显示，与E.coliΔHPI组相比，E.coli HPI~+焦亡通路关键因子NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD及炎症因子IL-18、IL-1β的mRNA水平均升高；NLRP3和Caspase-1蛋白的表达量升高，共聚焦观察到共定位；E.coli HPI~+组的GSDMD及其活性形式cleaved-GSDMD的表达水平高于E.coliΔHPI组。E.coli HPI感染巨噬细胞后，通过上调NLRP3/ASC/Caspase-1通路中关键因子mRNA的水平，诱导NLRP3和Caspase-1炎性复合体的组装，促进cleaved-GSDMD的表达，从而加剧细胞膜损伤，最终诱导巨噬细胞发生焦亡。

关键词

大肠杆菌 / 高致病性毒力岛 / 巨噬细胞 / 细胞焦亡 / NLRP3/ASC/Caspase-1通路