结核菌脂糖ManLAM介导B细胞脂质蓄积和抑制BCR活化信号的机制研究

The interaction between host cells and lipoglycans of Mycobacterium tuberculosis (M. tb) mediates the critical step of immune evasion by M. tb. B cells, an important component in immune system, directly recognize the lipoglycans. However, it remains unknown how B cells are regulated by M. tb lipoglycans. Mannosylated lipoarabinomannan (ManLAM) is a lipoglycan and major virulence factor in M. tb. We have been reported that ManLAM is recognized by mannose receptor (MR). The binding of MR to ManLAM upregulates the expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARgamma). In our current work, we plan to investigate the abnormal lipid metabolism and impairment of cell activation in B cells induced by ManLAM. Using combined analysis of RNA transcriptomics, bioinformatics and biological experiments, we plan to confirm that ManLAM-MR/TLR2 binding upregulates PPARgamma expression. The increased expression of PPARgamma in B cells results in lipid body formation. The lipid bodies inhibit the cytoskeletal rearrangement and BCR signaling. Our work will provide new information of M. tb. immune evasion and pathogenesis, and help to develop new therapeutic strategies in clinic.

结核菌（M. tb）胞壁脂糖与宿主细胞的相互作用介导了M. tb免疫逃逸的关键环节。B细胞作为宿主重要免疫细胞，它能直接识别脂糖，但其被M. tb脂糖调控的机制有待阐明。我们前期进行了M. tb 脂糖ManLAM（甘露糖修饰脂阿拉伯甘露聚糖）介导的免疫逃逸机制研究，报道了ManLAM能被宿主细胞MR（甘露糖受体）识别，并上调胞内脂糖代谢受体PPARgamma（过氧化物酶体增殖物激活受体gamma）表达。本项目在前期工作基础上，将ManLAM诱发B细胞脂代谢异常和细胞活化受阻联系起来，联合运用RNA转录组学、生物信息学以及体内外生物学实验，拟阐明ManLAM激活B细胞MR/TLR2通路、上调PPARgamma表达致胞内脂质蓄积的分子机制；进一步探讨脂质蓄积是否阻滞B细胞骨架重构和抑制BCR活化。以上研究将帮助明确M. tb脂糖介导的免疫逃逸机制，为寻找新结核病治疗靶点提供帮助。

本项目研究按照计划执行。证实致病性结核分枝杆菌 (M. tb) 毒力成分甘露露糖修饰脂阿拉伯甘露聚糖（ManLAM）刺激B细胞启动TLR2信号通路活化。ManLAM被B细胞上TLR2受体识别启动下游信号通路，并促进IL-10的分泌，进而抑制CD4+ Th1细胞的抗M. tb免疫。活动期肺结核病人外周血样本中B细胞分泌IL-10的水平显著高于健康对照组。M. tb ManLAM刺激小鼠B细胞后，体外、体内均能诱导B细胞分泌IL-10。ManLAM主要是通过结合TLR2, 激活B细胞MyD88-Ap-1以及PI3K-Akt信号通路，进而启动下游NEMO (K63泛素化) /NF-κB信号通路诱导IL-10的产生。ManLAM刺激导致B细胞产生IL-10并抑制CD4+Th1分化，最终使宿主M. tb易感性增加。因此，M. tb ManLAM诱导的B10细胞产生是一种新的M. tb负调控机体抗结核细胞免疫应答的机制。阻断IL-10分泌后，小鼠抵抗M. tb感染能力提高，为结核病治疗新靶点的寻找提供了线索。项目执行过程中完成了各项预期目标。共发表9篇文章（均标注基金），其中项目负责人以第一（含共同）以及通讯（含共同）作者发表文章SCI论文8篇（IF>5文章5篇，包括一篇杂志封面文章），申请发明专利1项。