沙眼衣原体pORF5质粒蛋白通过激活NALP3炎性复合体诱导THP-1细胞分泌IL-1β和IL-18

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目的:沙眼衣原体(Chlamydia trachomatis,Ct)是导致沙眼、性传播疾病的重要病原微生物。炎症反应是Ct致病的基础,但其具体机制尚不明确。pORF5是由沙眼衣原体质粒基因编码、唯一一种分泌性质粒蛋白。NALP3炎性复合体是一类位于细胞核内多蛋白复合物,激活NALP3炎性复合体后可诱发产生炎症因子。本实验探讨pORF5质粒蛋白是否通过激活NALP3炎性复合体诱导THP-1细胞分泌IL-1β、IL-18炎症因子,以及p38MAPK信号通路与NALP3炎性复合体之间的关系。方法:将pGEX-6p-1/pORF5原核表达载体转化XL1-blue菌,0.2mM IPTG诱导表达pORF5融合蛋白。pORF5融合蛋白通过Glutathione Sepharose4B纯化和PreScission Protease切除制备没有GST标签的pORF5质粒蛋白。BCA法测量pORF5质粒蛋白浓度,SDS-PAGE分析和Western blotting鉴定pORF5质粒蛋白。用3~36μg/mL的pORF5质粒蛋白刺激经PMA处理的THP-1细胞,并于0h、8h、16h、24h、36h收集上清及细胞,ELISA检测IL-1β、IL-18的含量;Realtime-PCR检测NALP3炎性复合体和IL-1β的mRNA表达水平;Western blotting检测p38的磷酸化情况。利用RNA干扰技术沉默NALP3、ASC基因的表达,观察NALP3和ASC的mRNA表达、IL-1β和IL-18的表达水平及对p38MAPK信号通路的影响。用Caspase-1特异性抑制剂(Z-YVAD-FMK)和p38抑制剂(SB202190)预处理THP-1细胞30min后,再用24μg/mL的pORF5质粒蛋白分别刺激THP-1细胞30min和24h,ELISA分析其对IL-1β和IL-18产生的影响,Realtime-PCR分析其对NALP3炎性复合的mRNA的影响。结果:(1)pGEX-6p-1/pORF5原核表达载体转化XL1-blue菌后,IPTG诱导表达54KD大小的pORF5融合蛋白,经PreScission Protease切除后得到不含有GST标签的大小约28KD的pORF5质粒蛋白。(2) pORF5质粒蛋白能以剂量和时间依赖性方式刺激THP-1细胞分泌IL-1β和IL-18。用24μg/mL的pORF5质粒蛋白刺激THP-1细胞,IL-1β蛋白表达水平在24h达到最高,IL-18在16h达到最高。(3) Realtime-PCR结果发现,pORF5质粒蛋白能刺激NALP3炎性复合体mRNA的表达;Western blotting结果发现,pORF5质粒蛋白能促进p38发生磷酸化。(4)NALP3-siRNA、ASC-siRNA转染THP-1细胞后,NALP3、ASC mRNA的表达水平分别降低31.5%、48%。NALP3-siRNA组IL-1β mRNA表达降低23%、ASC-siRNA组降低了39%。ELISA结果显示NALP3-siRNA组IL-1β和IL-18的表达分别减少27.7%、21%,ASC-siRNA组IL-1β和IL-18的表达分别减少44.1%、40.1%。Western blotting结果发现p38磷酸化水平与对照组无明显差异。(5) Caspase-1抑制剂能降低IL-1β、IL-18的表达,分别降低41.9%和37.2%;p38抑制剂使IL-1β、IL-18表达降低,分别降低29.6%和37.8%,NALP3、ASC、Caspase-1及IL-1β的mRNA表达分别减少23%、31%、13%和23%。结论:(1)pORF5质粒蛋白可通过激活NALP3炎性复合体诱导THP-1细胞分泌炎症因子IL-1β、IL-18。(2)pORF5质粒蛋白激活的p38MAPK信号通路能够影响NALP3炎性复合体的激活。
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