Th17细胞联合抗体介导的免疫反应在抗金黄色葡萄球菌感染中的保护作用

Staphylococcus aureus (S. aureus ) is a leading human pathogen that causes a large variety of diseases. S. aureus is well known for its ability of resistance to antibiotics, challenging antibiotic treatment against S. aureus greatly. Although tremendous efforts have been made approved S.aureus vaccines are not currently available. Multiple virulence factors of S. aureus aim on attenuation of antibody-dependent phagocytic killing by neutrophils ( PMN ) . We have proved that Sortase A ( SrtA ), a conserved internal molecule among group A streptococci, induced activation of Th17 and PMNs, leading to efficient clearance of streptococci. In this project, S. aureus SrtA will be used to induce Th17 immunity to enhance IL-17 mediated activation of PMN and confront resistance of S. aureus to phagocytosis.Clumping factor A ( ClfA ), an important surface adhesion molecule of S. aureus will be used to induce antibodies for preventing S. aureus adhesion. In addition, mucosal adjuvant, cholera toxin B subunit ( CTB ), will be used to enhance responses of both Th17 and mucosal antibodies. After SrtA-ClfA-CTB immunization the protective effects will be examined by a mouse lung infection model and the mechanism of the protection will be analyzed by investigating the roles of Th17, PMNs, and ClfA-specific antibodies in S. aureus adherence and clearance. The study will provide basic knowledgesand experimental evidence for S. aureus vaccine development.

金黄色葡萄球菌（金葡菌）感染严重影响人类健康。耐药性使抗生素治疗金葡菌感染面临严峻挑战。金葡菌具有多种毒力因子对抗抗体介导的中性粒细胞吞噬，干扰以抗体为主的传统疫苗的预防效果，致使至今没有批准的金葡菌疫苗问世。我们已证实A型链球菌的保守分子分选酶A（SrtA）诱导Th17细胞介导的中性粒细胞活化，有效保护A型链球菌的感染。本课题将利用金葡菌的SrtA诱导Th17细胞免疫，发挥其募集中性粒细胞和增强细胞吞噬杀菌的功能，对抗金葡菌的抗吞噬毒力；用金葡菌表面主要粘附因子ClfA诱导中和抗体，绕过抗体在介导吞噬作用中的弱势，发挥其阻断细菌粘附的作用。并用小鼠肺部感染模型验证SrtA-ClfA-CTB配方对金葡菌的保护效果，分析Th17细胞免疫反应在清除金葡菌感染中的作用机理和ClfA特异性抗体在金葡菌粘附中的阻断作用，为研发高效、新型金葡菌疫苗提供理论基础和应用依据。

金黄色葡萄球菌（金葡菌）感染严重影响人类健康。金葡菌具有多种毒力因子对抗抗体介导的中性粒细胞吞噬，干扰以抗体为主的传统疫苗的预防效果，致使至今没有批准的金葡菌疫苗问世。金葡菌表面抗原凝集因子A（Clumping factor A, ClfA）在抗金葡菌感染中至关重要，常用于关节炎，败血症，心内膜炎等动物模型的研究中，在呼吸系统模型中显有报道。我们的研究表明经ClfA滴鼻入肺免疫小鼠能够显著降低金葡菌在肺中的定植。探究其免疫保护机制主要体现在以下几点：1） 免疫后显著增加ClfA特异的血清IgG/IgA和肺研磨液上清中分泌型IgA（sIgA)的表达，并通过细菌粘附实验和中性粒细胞（PMN）的吞噬杀伤实验证实ClfA特异性抗体能显著抑制金葡菌对人肺上皮细胞（A549）的粘附和增强PMN的吞噬杀伤能力。2) 免疫诱导小鼠肺中Th17细胞（CD4+IL-17+）的显著增加，并且增加的这部分Th17细胞主要分布在肺实质。同时，分泌的IL-17细胞因子能诱导抗菌肽LL-37表达，从而抑制细菌细胞壁的形成，使细菌不能维持正常的细胞形态而生长受阻，并使细胞壁穿孔，最终导致细菌死亡。3）免疫诱导抑炎性细胞因子IL-10高表达，抑制促炎性因子TNF-α表达，这可能有助于减轻肺损伤，维持肺功能。此外，在研究中我们注意到，ClfA免疫能够维持高表达的抗体水平和长寿浆细胞、记忆性T细胞的数量，提示ClfA免疫能够提供长效的抗金葡菌感染的免疫保护。