结核分枝杆菌ESX-1分泌蛋白调控巨噬细胞功能的分子机理研究

ESX-1是结核分枝杆菌中存在的一种特殊的蛋白分泌系统，对细菌的毒力非常重要。已有至少5个蛋白被证实由ESX-1分泌系统所分泌，即ESAT-6、CFP-10、EspA、EspB和EspR。已发现ESX-1分泌系统具有改变细胞信号转导、促进细菌从巨噬细胞吞噬体逃逸、抑制吞噬体溶酶体融合、影响细胞凋亡及裂解细胞等致病作用，但是对各种分泌蛋白是否直接参与致病或如何起作用的具体分子机理还不清楚或存在争议。本项目拟在已有工作基础上，综合运用分子生物学、细胞生物学、免疫学等技术手段，研究ESX-1分泌蛋白EspB和ESAT-6调控巨噬细胞功能的分子机理，重点研究它们在抑制吞噬体成熟、协助细菌从吞噬体逃逸和影响细胞凋亡中所起的作用与分子机理，以及它们与细胞蛋白间的相互作用。通过本项目将增加我们对ESX-1分泌系统致病机理的了解，为寻找新的药物靶点和研究新的疫苗和诊断方法提供理论依据。

ESX-1是结核分枝杆菌具有的一种特殊的蛋白分泌系统，对结核菌的毒力非常重要。已知ESX-1分泌系统通过多种途径调控宿主免疫系统，但是对各种分泌蛋白是否直接参与调控或如何起作用的具体机理还不清楚或存在争议。本项目综合运用分子生物学、细胞生物学、免疫学等技术方法，研究两个ESX-1分泌蛋白EspB和ESAT-6调控巨噬细胞功能的分子机理，重点研究它们在抑制巨噬细胞吞噬体成熟、协助细菌从吞噬体逃逸和影响细胞凋亡中所起的作用。我们首先建立了稳定表达ESAT-6和EspB的系列巨噬细胞系，构建了分泌表达ESAT-6和EspB的系列重组BCG菌株，获得了针对两个蛋白的多株单克隆抗体，为开展它们调控巨噬细胞功能的研究提供了较好的工具。我们的研究结果发现ESAT-6在细胞内可显著增强巨噬细胞的吞噬功能，这可能与ESAT-6具有的在细胞膜上穿孔作用相关；细胞内表达的ESAT-6可以较低剂量诱导巨噬细胞的凋亡，这种作用可能通过ESAT-6对细胞的增殖促进而实现；EspB可通过其N端直接抑制巨噬细胞吞噬体成熟，推测其对结核菌在细胞内的存活起到重要作用。上述结果提示ESX-1分泌蛋白可以在结核菌感染过程中对巨噬细胞功能进行精细调控，有利于结核菌在巨噬细胞中的生长繁殖及逃避其他免疫分子的杀伤作用。本项目增加了我们对ESX-1分泌系统致病机理的了解，并为结核治疗药物和疫苗研究提供了新的研究靶点。