口腔微生物菌群在宿主免疫方面研究比较少,多个研究机构对于口腔中的P. gingivalis和F. nucleatum两种菌做了研究,通过刺激小鼠树突DC细胞,运用SP-X多重平台来检测刺激后分泌的细胞因子水平,发现P.gingivalis具有抑制细胞因子分泌的作用,并从而探讨了一系列机制研究。
SP-X平台:
物种类型:小鼠样本:细胞上清细胞因子:IL-1a、IL-1b、TNF-a、IL-6、IL-12p40、IL-10、IL-23、IL-23p19、IL-12p35 (pg/mL)
题目:
Mechanisms by which Porphyromonas gingivalisevades innate immunity
研究机构:
美国国立过敏和传染病研究所、美国马萨诸塞州剑桥市福赛斯研究所微生物学系、美国塔夫茨大学医学院、美国国立牙科研究所、韩国首尔大学、英国牛津大学、美国马里兰大学
研究背景:
口腔微生物菌群是一个复杂的生态系统,与肠道微生物组相比,口腔微生物组在宿主免疫方面研究的比较少。本文比较了两种菌,牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivalis)和具核梭杆菌(Fusobacteriumnucleatum)在口腔中对树突状细胞的刺激作用,并同时通过SPX平台来评估其刺激DC细胞后的细胞因子水平变化。
研究方法:
研究对象:成年8-14周雄性和雌性B10.A RAG2-/-小鼠,5C.C7 RAG2-/-TCR转基因小鼠
检测方法:用SP-X多重平台测小鼠细胞上清中的细胞因子,包括IL-1a, IL-1b, TNFa,IL-6, IL-12p40, IL-10, IL-23, IL-23p19, IL-12p35。用R&D的Elisa试剂盒测IL-12(IL-12p75)细胞因子。
研究结果:
从Fig.1B中,可得出不同刺激物刺激树突DC细胞后分泌细胞因子水平的高低。
其中,用大肠杆菌(E.coli)刺激树突DC细胞,结果发现其几乎能100%诱导DC细胞分泌细胞因子。
用具核梭杆菌(F.nucleatum)刺激树突DC细胞,结果发现其诱导DC细胞分泌细胞因子的能力仅稍次于大肠杆菌。
用牙龈卟啉单胞菌(P. gingivalis)刺激树突DC细胞,结果发现其并不能诱导DC细胞分泌细胞因子,甚至有些细胞因子水平如IL-10还低于不加刺激物的空白对照组。
(Fig.1B E.coli,F. nucleatum, P. gingivalis 3种刺激物对树突DC细胞分泌细胞因子水平的影响)
从Fig.1C为了验证牙龈卟啉单胞菌阻断细胞因子的机制,研究者用qRT-PCR研究了用上述3种刺激物刺激DC细胞6分钟后细胞分泌出的细胞因子的mRNA水平。其中,大肠杆菌和具核梭杆菌能够产生大于100倍的mRNA变化水平,但是牙龈卟啉单胞菌只能产生非常低的mRNA水平用以IL-1a、IL-1b和TNFa转录,但是对于其他细胞因子而言并没有产生mRNA。
(Fig.1C E.coli,F. nucleatum, P. gingivalis 3种刺激物对树突DC细胞分泌mRNA以形成细胞因子的水平)
从Fig.2A中可知,为了进一步确定牙龈卟啉单胞菌对于树突DC细胞而言是一个极弱的激活剂还是一个抑制剂,研究者将DC细胞事先做了加入IFNg处理(其可以大量分泌IL-12),然后再加入牙龈卟啉单胞菌来观察其对于分泌的IL-12水平的影响。从结果可知,加入牙龈卟啉单胞菌处理后的DC细胞分泌IL-12水平急剧下降。
牙龈卟啉单胞菌不仅仅是简单地杀死DC细胞,而且刺激辅助T细胞来获得其自身存活。以前有研究证明,牙龈卟啉单胞菌的LPS脂多糖并不能促进强烈的炎症因子响应,本文研究了是否热效应导致了其独特的脂多糖结构。
Fig.2B显示了经过热失活处理的牙龈卟啉单胞菌的LPS能降低抑制细胞因子的作用。
(Fig.2A 2B牙龈卟啉单胞菌对于加入不同刺激物的IL-12分泌水平高低的影响)
研究结论:
牙龈卟啉单胞菌具有有效的机制来抑制先天免疫反应,灭活大多数促炎因子。
参考文献:
Abdi K , Chen T , Klein B A , et al. Mechanisms by whichPorphyromonas gingivalis evades innate immunity[J]. Plos One, 2017,12(8):e0182164.
2022-05-05
2022-04-14
2022-04-12
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