MyD88 抑制剂 TJ-M2010-5:抗击旋毛虫早期感染引发炎症与脾损伤的新希望

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Veterinary Research 3.7

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  为探究旋毛虫(Trichinella spiralis)早期感染导致的脾损伤和炎症机制,吉林大学研究人员开展了关于 MyD88 抑制剂 TJ-M2010-5 的研究。结果显示,TJ-M2010-5 可通过阻断 PI3K/miR-136-5p/AKT3 通路缓解脾损伤和炎症,为相关疾病治疗提供新思路。

  在动物王国中,有一种隐藏在食物里的 “小恶魔”—— 旋毛虫(Trichinella spiralis),它是一种食源性人畜共患寄生虫,能引发旋毛虫病。当宿主不幸感染旋毛虫后,就仿佛开启了一场漫长的 “炎症之战”,免疫系统也会陷入紊乱。脾脏作为人体重要的外周免疫器官,在这场 “战争” 中却面临着未知的挑战,其在旋毛虫早期感染时的损伤情况以及对免疫调节的影响一直不为人知。同时,虽然已知髓样分化初级反应基因 88(MyD88)参与炎症信号通路,新型 MyD88 抑制剂 TJ-M2010-5 在多种疾病治疗中展现出保护作用,但它在旋毛虫早期感染导致的脾损伤和炎症中的具体机制仍迷雾重重。为了揭开这些谜团,吉林大学的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Veterinary Research》杂志上。
研究人员为了深入了解 TJ-M2010-5 在旋毛虫早期感染中的作用,采用了多种关键技术方法。在动物实验方面,选用雌性 BALB/c 小鼠,构建旋毛虫感染小鼠模型,并进行分组实验 。同时运用组织学分析、亚硫酸氢盐测序 PCR(BSP)、酶活性检测、流式细胞术、酶联免疫吸附测定(ELISA)、 miRNA 测序、双荧光素酶报告基因检测等技术,从多个层面展开研究。

研究结果如下:

  1. MyD88 上调与脾损伤:通过蛋白质免疫印迹法(Western blot)检测发现,感染旋毛虫 3 天和 5 天的小鼠,其脾脏中 MyD88 蛋白水平相比未感染小鼠显著增加,这表明旋毛虫感染会促使 MyD88 蛋白表达上调。组织学分析结果显示,感染 5 天的小鼠脾脏结构出现明显损伤,如脾小体结构破坏、红白髓界面模糊、淋巴细胞数量减少且红髓增生等。而经过 TJ-M2010-5 预处理的小鼠,其脾脏红白髓的损伤情况得到部分逆转,这说明 MyD88 的上调是旋毛虫感染导致脾脏损伤的关键因素。
  2. MyD88 启动子甲基化修饰与相关酶活性:研究人员运用 BSP 技术分析 MyD88 启动子区域的甲基化水平,发现感染旋毛虫 5 天的小鼠,其 MyD88 启动子甲基化水平较未感染小鼠明显降低,同时还检测到 G 到 A 的点突变。进一步检测 DNA 甲基转移酶(DNMTs)和十一 - 十一易位蛋白(TETs)的活性,发现感染 5 天的小鼠中这两种酶的活性均显著下降。这表明 DNMTs 和 TETs 可调节 MyD88 启动子的甲基化,进而影响 MyD88 的表达以及下游炎症信号通路的激活。
  3. TJ-M2010-5 缓解炎症并改变巨噬细胞表型:通过流式细胞术对 M1 和 M2 巨噬细胞进行极化分析,发现感染旋毛虫的小鼠脾脏中 M1/M2 巨噬细胞比例显著增加,而 TJ-M2010-5 处理后,该比例明显降低。ELISA 检测血清中 Th1 和 Th2 细胞因子水平发现,感染旋毛虫后,IL-2、IL-12p70 和 TNF-α 表达水平显著上升,IL-4 和 IL-13 表达水平变化不明显;经 TJ-M2010-5 处理后,Th1 细胞因子(除 TNF-α 外)水平下调,Th2 细胞因子水平上调。这些结果表明,TJ-M2010-5 能有效缓解旋毛虫早期感染小鼠的炎症反应,促进巨噬细胞从 M1 表型向 M2 表型转化,有利于受损脾脏的恢复。
  4. TJ-M2010-5 改变 miRNA 表达谱:miRNA 测序结果显示,TJ-M2010-5 显著改变了不同组小鼠的 miRNA 表达谱。与感染 5 天的小鼠相比,经 TJ-M2010-5 处理后,有 9 种 miRNA 表达上调,10 种 miRNA 表达下调 。基因本体(GO)富集分析表明,这些差异表达的 miRNA 主要富集在调节细胞生长、神经元间突触、GTP 酶结合等方面;京都基因与基因组百科全书(KEGG)富集分析显示,它们可能与 PI3K/AKT 信号通路相关。
  5. miR-136-5p 靶向调控 AKT3:通过生物信息学分析预测 AKT3 是 miR-136-5p 的潜在靶基因,双荧光素酶报告基因检测结果证实了这一点。将 miR-136-5p 模拟物转染到 HEK 293 T 细胞中,与野生型 AKT3 质粒共转染时,相对荧光素酶活性受到抑制;而与突变型 AKT3 质粒共转染时,相对荧光素酶活性不受影响,表明 AKT3 是 miR-136-5p 的靶基因。
  6. TJ-M2010-5 上调 miR-136-5p 表达并抑制 PI3K/AKT3 信号通路:在 RAW264.7 细胞实验中,用不同浓度的 TJ-M2010-5 预处理细胞,CCK8 实验表明 20μM 的 TJ-M2010-5 对细胞无明显细胞毒性。后续实验发现,TJ-M2010-5 预处理可显著抑制脂多糖(LPS)诱导的炎症,下调 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 的表达,同时上调 miR-136-5p 的表达。此外,TJ-M2010-5 预处理还能逆转巨噬细胞的 M1 极化,降低 M1/M2 比例,抑制一氧化氮(NO)的产生,并通过 Western blot 实验证实其可抑制 PI3K/AKT3 信号通路。
  7. 组织分布:利用液相色谱 - 串联质谱(LC-MS/MS)分析发现,TJ-M2010-5 在小鼠体内呈现肝脾靶向性。在给药后的不同时间点,其在肝脏和脾脏中的浓度较高,且在体内的分布随时间变化呈现一定规律。

综合研究结论和讨论部分,该研究揭示了 MyD88 在旋毛虫早期感染小鼠中的表达变化与启动子甲基化修饰有关,DNMTs 和 TETs 参与了这一调控过程。TJ-M2010-5 通过阻断 PI3K/miR-136-5p/AKT3 通路,有效缓解了 RAW264.7 细胞的炎症反应,促进巨噬细胞向 M2 极化。在小鼠模型中,TJ-M2010-5 减轻了脾脏损伤,调节了 Th1/Th2 细胞因子的分泌。这一研究成果为治疗寄生虫感染引起的炎症相关疾病提供了新的潜在药物和理论依据,具有重要的临床应用价值。然而,研究也存在一定局限性,如 DNA 甲基化在同一组织不同细胞类型间存在差异,且未在体内实验中验证 TJ-M2010-5 通过 PI3K/AKT3 信号通路参与抗炎过程,后续研究可针对这些方面进一步深入探索。
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