利什曼原虫调控成纤维细胞行为的机制研究:揭示皮肤利什曼病不同临床进展的关键通路

【字体: 时间:2025年08月12日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究通过体外模型揭示了利什曼原虫感染巨噬细胞后通过条件培养基(CM)差异调控成纤维细胞迁移、细胞周期及基质金属蛋白酶(MMP-2/9)活性的新机制。研究人员发现L. amazonensis通过降低IL-6(91%)和MMP-2(75%)活性促进组织修复,而L. braziliensis则通过升高TNF-α(3.7倍)和MMP-9加剧炎症反应,为解释两种病原体导致的临床差异(慢性溃疡vs黏膜扩散)提供了细胞层面的证据。

  

皮肤利什曼病是由利什曼原虫引起的寄生虫感染,每年影响全球超过200万人。尽管同属利什曼原虫,L. amazonensis和L. braziliensis却导致截然不同的临床表现:前者引发自限性溃疡伴低炎症反应,后者则常伴随严重组织破坏甚至黏膜转移。这种差异背后的细胞机制长期困扰着研究人员,特别是巨噬细胞与皮肤主要组成细胞——成纤维细胞的互作机制尚未阐明。

巴西Evandro Chagas研究所的研究团队在《BMC Microbiology》发表的研究中,首次系统比较了两种利什曼原虫感染巨噬细胞后通过条件培养基对成纤维细胞的调控差异。研究人员采用划痕实验、流式细胞周期分析、CBA细胞因子检测和明胶酶谱等技术,发现L. braziliensis感染组使成纤维细胞迁移延迟1.5倍,而L. amazonensis感染组则诱导54%的G1期减少和G2期阻滞。

划痕实验揭示迁移差异

L. braziliensis感染巨噬细胞的条件培养基(Fib/MLb)在24小时内显著抑制成纤维细胞迁移,伤口闭合速度较对照组降低1.5倍,而L. amazonensis组(Fib/MLa)仅延迟1.3倍。48小时后所有组别均完成伤口闭合,表明抑制作用具有时效性。

细胞周期调控的物种特异性

流式分析显示Fib/MLa处理48小时使G1期细胞比例下降54%,并出现明显G2期阻滞,提示L. amazonensis可能通过干扰ERK通路(细胞外信号调节激酶)调控细胞周期。这种阻滞可能为寄生虫创造有利于持续感染的微环境。

细胞因子与MMP的差异化调节

Fib/MLa组IL-6水平在24小时降低91%,而Fib/MLb组TNF-α升高3.7倍。明胶酶谱显示Fib/MLa使MMP-2活性降低75%,而Fib/MLb主要影响proMMP-9(前体基质金属蛋白酶-9)活性。相关性分析发现TNF-α水平与伤口面积呈强负相关(r=-0.95),IL-6则与MMP-9活性负相关(r=-0.94)。

该研究首次证实不同利什曼原虫通过巨噬细胞-成纤维细胞轴产生差异化调控:L. amazonensis营造促修复环境(低MMP-2/IL-6),而L. braziliensis驱动炎症反应(高TNF-α/MMP-9)。这一发现为解释临床差异提供了分子基础,提示针对特定菌株的免疫调节策略可能改善治疗效果。研究还提出成纤维细胞周期阻滞可能是慢性感染的新机制,为开发靶向宿主细胞周期的疗法提供了思路。

值得注意的是,研究团队发现细胞外囊泡(EVs)可能参与这一过程——感染巨噬细胞释放的EVs既能通过NF-κB/MAPK通路激活促炎反应(L. braziliensis),也能诱导免疫抑制(L. amazonensis)。这种双重作用暗示EVs可能成为未来干预的靶点,但具体机制仍需深入探索。

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