MAPK信号通路对MCL-1调控结核分枝杆菌感染巨噬细胞凋亡和极化的影响

Mycobacterium tuberculosis survive and replicate in the host macrophage is critical to its pathogenesis. The affected macrophage by mycobacterium tuberculosis can apoptosis through control Myeloide cell leukemia-1(MCL-1). Mitogen-activated protein kinases (MAPKs) signal transduction pathways play a major role in this pathogenesis. MAPK signaling pathway has a large number of biological effects. MAPK signal transduction pathways also can effect apoptosis and polarization of macrophages, which can change the living environment of Mycobacterium tuberculosis. We use MAPK signal pathway inhibitor and antibody knock down MCL-1 gene in vitro or in vivo, screening of identified signaling pathways. Then, wee use MCL-1-shRNA and the selected signal pathway blockers to verify the status of apoptosis and polarization of macrophages. It can further demonstrate the MAPK signal pathway mechanism if different virulent mycobacterium tuberculosis strains infected macrophage cause more apoptosis to kill mycobacterium tuberculosis by affecting MCL-1. Therefore, this is a promising target for antisense therapy of tuberculosis.

结核分枝杆菌是胞内致病菌，我们前期的研究表明通过调控髓样细胞白血病-1(MCL-1)基因的可以增加结核分枝杆菌感染巨噬细胞的凋亡，达到杀灭潜伏在其中结核杆菌的目的，而MAPK信号通路在此调控过程中起着重要作用。MAPK信号通路产生的生物效应众多，不但与宿主巨噬细胞凋亡密切相关，在信号传导的过程中，分泌出的炎症因子亦会影响巨噬细胞极化，从而改变结核分枝杆菌的生长环境。因此，本课题力图通过细胞体外和动物体内实验，分别用MAPK信号通路阻断剂和抗体作用于感染的细胞或动物模型，筛选出确定的信号通路，并使用MCL-1-shRNA和选定的信号通路阻断剂再次验证巨噬细胞的凋亡和极化状态的改变情况，探讨具体的信号通路和作用机制，为治疗和预防结核病提供新方法和思路。

结核分枝杆菌是胞内致病菌，本课题组在前期研究中发现髓样细胞白血病-1(MCL-1)基因在调控MTB感染的巨噬细胞凋亡中发挥着及其重要的作用，而MAPK信号通路可能是调控该作用的主要信号通路。我们推测在调控受感染的巨噬细胞凋亡的同时，MAPK信号通路的活化可能还会引起巨噬细胞发生表型和功能的极化，从而改变结核分枝杆菌的生长环境。因此，本课题通过细胞体外和动物体内实验，分别用MAPK信号通路三条支路阻断剂作用于感染的细胞或动物模型，筛选出确定的信号通路，并使用MCL-1-shRNA和选定的信号通路阻断剂再次验证巨噬细胞的凋亡和极化状态的改变情况，探讨具体的信号通路和作用机制，为治疗和预防结核病提供新方法和思路。结果证实：阻断MAPK信号通路可以抑制MCL-1的表达，可能通过激活线粒体凋亡通路来促进宿主巨噬细胞的凋亡，其中p38通路与线粒体凋亡通路密切相关，可能是参与调控宿主巨噬细胞凋亡的主要信号通路。而MAPK通路中的JNK信号通路通过影响MCL-1的表达进而调控巨噬细胞极化，使巨噬细胞由M1型向M2型极化。在调控MTB感染的宿主巨噬细胞极化方面发挥重要作用。靶向MCL-1-shRNA可改变MTB感染巨噬细胞的极化表型，有利于早期抗结核和后期炎症损伤的修复，为研究结核的发病机制和结核的防治提供新思路。