维生素D3和卡马西平通过恢复巨噬细胞溶酶体酸化来保护小鼠免受艰难梭菌感染


2022年1月6日,香港中文大学麻醉及重症监护学系William Ka Kei Wu团队在《Autophagy》上发表题为“Vitamin D3 and carbamazepine protect against Clostridioides difficile infection in mice by restoring macrophage lysosome acidification”的文章,表明维生素 D3 和卡马西平通过恢复小鼠的黑色素细胞诱导转录因子表达和溶酶体功能来预防艰难梭菌感染。



在这篇文章中,云克隆试剂盒【白介素8(IL8)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEA080Hu;趋化因子配体2(CXCL2)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法),SEB603Hu/SEB603Mu】受到科研工作者的认可,荣登优秀国际期刊。




研究介绍:

艰难梭菌感染(CDI)是处于住院或长期护理状态下老年人腹泻的最常见感染原因,给医疗保健系统带来很大负担。CDI通常发生在使用抗生素后,正常肠道菌群的破坏使艰难梭菌的过度生长。毒素A (Toxin A, TcdA)和毒素B (Toxin B, TcdB)是艰难梭菌分泌的主要外毒素,通过诱导巨噬细胞激活、促炎细胞因子释放、中性粒细胞浸润、上皮细胞损伤等途径在CDI发病中发挥关键作用。因为已知溶酶体功能障碍会加剧不同炎症和自身免疫性疾病中的炎症和组织损伤,作者假设 TcdB 可能会损害巨噬细胞溶酶体功能以介导 CDI 期间的炎症。

作者首先在培养的巨噬细胞和小鼠 CDI 模型中评估了 TcdB 对溶酶体功能和下游促炎 SQSTM1/p62-NFKB信号传导的影响。结果表明,TcdB 通过抑制 CTNNB1/β-catenin 活性下调黑色素细胞诱导转录因子(MITF)及其编码溶酶体膜液泡型 ATP 酶组分的直接靶基因,从而抑制巨噬细胞溶酶体酸化。由此产生的溶酶体功能障碍随后会损害自噬通量并激活 SQSTM1-NFKB 信号传导以驱动 IL1B/IL-1β、IL8 和 CXCL2的表达。进一步,作者评估了两种溶酶体激活剂(即维生素 D3 和卡马西平)的保护作用。通过强制 MITF 表达恢复 MITF 功能或用 1α,25-二羟基维生素 D3 /卡马西平恢复溶酶体酸化可抑制体外促炎细胞因子的表达。在小鼠中,用高产 TcdB 的艰难梭菌灌胃或将 TcdB 注射到结扎的结肠段中会导致巨噬细胞中MITF显著下调。维生素 D3 和卡马西平可减轻 TcdB 诱导小鼠的溶酶体功能障碍、炎症和组织学损伤。

在这项研究中,作者证明艰难梭菌产生的 TcdB 可以下调 MITF 导致巨噬细胞溶酶体功能障碍,从而引发 CDI 中的炎症反应加剧。溶酶体激活剂(维生素 D3 和卡马西平)恢复溶酶体功能可以作为治疗 CDI 患者的潜在策略。它们在CDI中的潜在治疗效果需要通过临床试验进一步评估,以确定这些药物是否可以与现有的治疗方法协同作用,以改善CDI患者的临床结果。