SIRT1在肺炎链球菌肺炎固有免疫防御中的作用及机制研究

Streptococcus pneumoniae pneumonia poses a big threat to children’s health. S. pneumoniae resistance decrease trearment effect. Recent research has claimed the host-microbe interactions that determine whether pneumococcal colonization will result in clearance or invasive disease are very important. Therefore, regulating host immume defense response to S. pneumoniae is a new approach to improving treatment of S. pneumoniae pneumonia. Our previous research showed that the increased expression of Toll like receptor 2 in the lung of S. pneumoniae induced acute pneumonia mice and the elevated gene expression of human β defensin 2 in the A549 cells induced by S. pneumoniae. Recently study found Sirtuins 1(SIRT1) regulates cell defense response to environmental stimulation. Based on the above fact, we assume SIRT1 plays a role on immune defense response to S. pneumoniae in pulmonary epithelial cells. To confirm this hypothesis, we establish human type II alveolar epithelial cells and mouse lung epithelial cells culture model infected with S. pneumoniae serotype 3 (ATCC 6303) and apply molecular biology technology, to observe the expression of immune and defense molecules and the change of SIRT1 protein, to study the effect of regulating SIRT1 expression on innate defense against S. pneumoniae in pulmonary epithelial cells, to explore the relationship between SIRT1 mediated expression of immume and defense molecules in S. pneumoniae pulmoary infection and NF-κB activation，to verify the protective effects of SIRT1 activation against S. pneumoniae infection through animal experiments. Our study will reveal the role of SIRT1 on host immune defense against S. pneumoniae pneumonia and provide novel therapeutic strategies of bacterial infection.

肺炎链球菌（SP）肺炎严重危害儿童健康，SP 耐药影响其治疗效果。近来发现宿主-微生物相互作用决定SP 或定殖清除，或侵袭感染，因此调节宿主应对SP 感染的免疫防御应答，是改善SP 肺炎治疗效果的新方法。我们前期研究发现，SP肺炎小鼠肺组织TLR2表达增加，SP 诱导A549 细胞人β防御素2 基因表达；近来研究报道沉默信息调节蛋白1（SIRT1）参与调节细胞应对外界刺激因子的防御反应，据此我们设想SIRT1在SP 肺部感染的免疫防御应答中发挥作用。为证实这一假说，我们以SP 感染肺上皮细胞，观察细胞免疫防御分子表达、SIRT1变化；研究SIRT1在肺上皮细胞抗SP感染免疫防御中的作用；探讨SIRT1介导免疫防御分子表达与NF-κB 活化的关系；并以动物实验验证SIRT1 活化在宿主抵御SP肺部感染中的保护作用。本课题对阐明SP肺炎固有免疫防御机制有重要意义，为细菌性感染的治疗提供新策略。

肺炎链球菌（SP）肺炎严重危害儿童健康，SP 耐药影响其治疗效果。近来发现宿主-微生物相互作用决定SP 或定殖清除，或侵袭感染，因此调节宿主应对SP 感染的免疫防御应答，是改善SP 肺炎治疗效果的新方法。本项目以SP 感染肺上皮细胞，观察细胞免疫防御分子表达、SIRT1变化；研究SIRT1在肺上皮细胞抗SP感染免疫防御中的作用；探讨SIRT1介导免疫防御分子表达及信号分子机制；监测被SP 感染的人肺泡上皮细胞的转录变化。我们发现SP 以时间和感染复数依赖性方式诱导A549 细胞抗菌肽hBD2、Cathelicidin LL-37、SPLUNC1、细胞因子IL-8等的表达，以时间依赖性方式诱导A549 细胞SIRT1 的表达。活化或抑制SIRT1 表达，对SP 感染的肺上皮细胞下游免疫和防御分子表达有不同影响。SIRT1活化可增加SP感染状态下肺上皮细胞hBD2、SPLUNC1表达，后者有利于病原菌清除，对改善感染结局具有积极意义，并有望协助解决细菌耐药问题。SIRT1负向调节SP介导的A549 细胞LL-37表达，但其机制尚不清楚。TLR2 和下游的磷酸化p38 是参与SP 诱导A549 细胞分泌hBD2的重要分子，在SP 感染的免疫防御中发挥重要作用。NF-κB参与SP感染后BEAS-2B细胞SPLUNC1 表达。SIRT1活化下调NF-κB活性。我们还发现，SP 诱导A549 细胞ERK、p38、NF-κB活化，ERK和p38选择性抑制剂可减弱SIRT1表达。SIRT1可能在A549细胞宿主免疫和防御应答中起重要作用。我们的研究结果有助于进一步认识人类对重要病原的天然防御功能，也为SIRT1 在肺泡上皮细胞天然免疫防御中的作用提供理论依据。另外，我们发现被SP 感染的人肺泡上皮细胞mRNA和miRNA的时间序列表达谱为全面的转录变化提供了大量信息，有助于我们进一步全面了解宿主与病原体相互作用的分子机制。