清道夫受体SR-A在抗钩端螺旋体天然免疫中作用机制的研究

Leptospirosis is a global zoonotic disease, caused by pathogenic leptospires. The pathogenesis of leptospirosis is still unknown. In our laboratory, we recently investigated the role of pattern recognition receptors of macrophages response to leptospires. Our previously study implied that scavenger receptor SR-A is involved in the phagocytosis L. interrogans. We also found that SR-A down-regulates inflammatory gene expression in murine macrophage. Mouse model of leptospirosis showed that SR-A knockout mice infected with leptospires have severe lesions in the lungs while wild type mice have no lesions in the lungs. We propose a hypothesis that SR-A play a critical role in innate immune responses against leptospires. First, it helps to phagocytose the leptospires and then kill it. Second, SR-A can act as co-receptor of TLR4 to down- regulates the leptospires induced inflammatory gene expression in murine macrophage, and maintains the immune homeostasis, and avoids the lung damage. The role of L. interrogans recognized through scavenger receptors SR-A of macrophage have been poorly studied. This study will examine the mechanism of involvement of SR-A as a recognition receptor for leptospira. The result of this study will enable understanding of the pathogenesis of leptospirosis, and consequently a delineation of the host-bacterium relationship with the aim of establishing prevention, early diagnosis, and efficient therapeutic regimens.

钩端螺旋体病是一种由致病性钩端螺旋体(简称钩体)感染引起的人兽共患病，其致病机制目前仍不清楚。我们实验发现清道夫受体SR-A与小鼠巨噬细胞对钩体的吞噬相关，并且SR-A对钩体感染巨噬细胞后促炎因子的表达有明显的抑制作用，另外SR-A敲除小鼠感染钩体引起肺出血等急性钩体病症状，而野生型小鼠感染钩体只出现无症状慢性携带感染。在此基础上我们提出假说：SR-A在小鼠抗钩体感染天然免疫中起了非常关键的作用。一方面对入侵的钩体快速吞噬并杀灭。另一方面SR-A可作为TLR4的共受体，抑制钩体诱导小鼠巨噬细胞产生过量的促炎因子，维持免疫平衡，避免肺出血等症状。鉴于SR-A受体与钩体相互作用机制尚未有研究报道，为证实此假说，拟对钩体与清道夫受体SR-A在天然免疫中相互作用机制进行深入研究。这不仅对阐明钩体病天然免疫机制具有重要原创意义，也可以为指导临床抗感染治疗以及疫苗的研发提供重要的理论基础。

致病性钩端螺旋体所致的钩体病是一种世界范围传播的动物源性疾病。机体的固有免疫在清除钩体的过程中发挥了重要作用。但是，除了巨噬细胞的补体受体以外，尚未发现钩体的其它吞噬受体。清道夫受体A（SR-A）等巨噬细胞表面的模式识别受体参与机体抗外来微生物的感染，结合前期SR-A 参与钩体吞噬的工作基础，我们提出巨噬细胞可通过SR-A 识别并吞噬钩体、参与固有免疫和调节炎症反应的假说。本研究发现，通过流式细胞术和激光共聚焦显微镜等方法，用特异性化学抑制剂PolyI 和SR-A 单克隆抗体封闭巨噬细胞SR-A，均能有效抑制小鼠巨噬细胞对钩体的吞噬。慢病毒转染SR-A 的HEK293T 和RAW细胞与空载细胞相比，显著增强了对钩体的粘附与吞噬能力作用。SR-A 基因敲除（SR-A-/-）小鼠的巨噬细胞也表现出显著降低的吞噬能力。将抽提纯化的钩体LPS 包被1μm 小珠，发现WT 巨噬细胞吞噬钩体LPS 包被珠子的能力显著高于对对照珠子的吞噬，SR-A-/-小鼠的巨噬细胞对LPS 包被珠子的吞噬则明显低于WT 细胞。同样地，表达SR-A 的HEK293T 细胞对LPS 包被珠子的粘附显著高于空载细胞。同时，在钩体刺激下，SR-A 可与TLR4 共定位，发生共受体作用，具有免疫调节效应。动物实验通过钩体腹腔感染WT和SRA-/-小鼠，发现与WT小鼠相比，钩体在SRA-/-小鼠肝脏、肾脏中的定植更少，黄疸及肝脏病理损伤更轻微。其原因可能由于大量钩体在WT巨噬细胞中存活并扩散到靶器官定植，最终引起脏器损伤，疾病加重。综上所述，我们结果表明在钩体感染过程中，巨噬细胞可通过SR-A 识别钩体LPS 并吞噬钩体，能与TLR4 发生共受体作用参与机体的固有免疫和调节炎症反应等过程。其次SR-A可促进钩体的吞噬，导致巨噬细胞中存活的钩体量及定植到靶器官的钩体量增加，最终导致小鼠更严重的病理损伤。