F.monophora细胞壁黑色素调节宿主Th1/Th2平衡的机制研究

The inactivation of Th1 and Th2 polarization play key contribution to the chronic course of chromoblastomycosis. Our previous study using F. monophora which was recognized as a new species confirmed its cell wall melanin can significantly reduce the production of nitric oxide (NO) by macrophage cells, and induction Th2 immune polarization of host cells, while the deletion of melanin induce Th1 polarization, but the detailed molecular mechanism is still remained unclear. Based on available reports that the low concentrations of NO inhibit the transcription of IL-12 by inhibting NF-KB, and induced Th2 immune polarization, the present project will determine the relationship between NO and cellular immune type conversion using a co-culture system between pathogens and macrophage, and confirmed the key molecular involved in the regulation of Th1/Th2 balance; we will focus on effects of modulation of NO on the suppression of Th1 immune, key molecules involved in Th2 immune polarization and the activity of macrophages, immune destruction factor; the further action will confirm the predicted thesis of modulation of NO using animal models. The declaration of the role of F. monophora cell wall melanin in the chronic course of the disease mechanisms, which explicitly provide a therapeutic target for the development of novel antifungal drugs.

Th1激活不足和Th2极化是导致着色芽生菌病慢性病程的关键。我们前期研究证实新种F. monophora胞壁黑色素能显著降低巨噬细胞产一氧化氮（NO）量，使其维持在低浓度，并诱导细胞免疫向Th2极化，黑色素缺失则诱导Th1极化，但确切分子机制尚不清楚。研究证实低浓度NO可通过调控NF-κB抑制IL-12转录进而诱导Th2极化。本项目拟通过黑色素与巨噬细胞共培养确证NO与细胞免疫类型转换的剂量依赖关系，分子水平明确黑色素对Th1/Th2平衡关键信号分子的表达调控；明确NO浓度对Th1免疫抑制的剂量依赖关系；低浓度NO通过阻断NF-κB核内化抑制IL-12转录并最终导致Th1极化的分子机制，及其激活巨噬细胞免疫因子分泌的调节机制；并利用动物模型验证NO对Th1/Th2平衡调节和致病力的影响。进一步明确F.monophora胞壁黑色素在疾病慢性过程中的机制，为新型抗真菌药物的开发提供新的靶点。

Th1免疫激活不足及Th2免疫极化是形成着色芽生菌病慢性病程的关键。我们前期针对新致病种F. monophora的研究证实其胞壁黑色素可显著降低巨噬细胞产一氧化氮（NO）量并诱导宿主细胞向Th2免疫极化，黑色素缺失则诱导Th1极化，但其详尽的分子作用机制尚不清楚。本项目依据低浓度NO可通过抑制IL-12转录诱导Th2免疫极化的文献报道，首先建立了F. monophora与巨噬细胞的稳定感染系统，在此基础上通过F. monophora细胞壁黑色素与巨噬细胞共作用确证NO与细胞免疫类型转换存在剂量关系，但在加入一定量的黑色素之后，NO的产生量不再随黑色素的量而改变。随后，我们测定了感染系统中NO的量随时间的关系，证实NO的产生量在15分钟时达到最高，而后下降，而关键调节分子NF-KB的蛋白表达量也在15分钟达到顶峰水平，但我们却并未检测到NF-KB核内化的关键分子IKB的磷酸化及NF-KB, IKB及AP-1的复合体。在随后的动物感染实验中，我们发现F. monophora细胞壁黑色素的确可以下调机体内NO的量及TH1型细胞因子分泌量，给予实验动物NO抑制剂之后，可以显著调节无色素组NO的产生量及TH1/TH2细胞因子分泌量，但对黑色素组作用不明显，因此通过本研究的实施，我们在动物感染实验、细胞感染实验及分子水平确证F. monophora细胞壁黑色素参与该菌感染过程中Th1/Th2极化过程，F. monophora细胞壁黑色素合成的关键酶可作为开发新型抗真菌药物靶点，调节F. monophora细胞壁黑色素合成的关键酶的产生量可以作为潜在的靶向治疗F. monophora感染的新策略。