PKC1蛋白在申克孢子丝菌逃逸Dectin-1介导的巨噬细胞免疫杀伤中的作用机制研究

The disease incidence of sporothrix schenckii is enjoying a rapid increasing which may lead to disseminated infection. The pathogenesis of this disease is unclear. Our team found that sporothrix schenckii could activate the Dectin-1 induced immune attack function of the macrophage neither in vivo nor in vitro（PLOS ONE,2012）. It is critical to activate macrophage by direct binding of Dectin-1 and β-1,3-glucan. In the preliminary experiment, we can expose the fungal surface proteins and reverse this function of sporothrix schenckii in vitro by high temperature sterilization or low concentration of trypsin. PKC1 is importent in regulation of the structure of cell wall. We take the hypothesis that PKC1 inhibitors can expose the β-1,3-glucan and activate Dectin-1nduced macrophage related immune attack. Our team has identified and expressed pkc1 gene, analyzed the PKC signaling pathway by transcriptome sequencing. We are supposed to figure out the immune escape mechanism and scan the inhibitors of PKC1 by de prefound in vitro and vivo system. This work is promised to uncover the mechanism of PKC1 in escape of Dectin-1 introduced immune attack of macrophage and provide a theoretical foundation in sporotrichosis.

孢子丝菌病发病率大幅上升，可播散全身致死，发病机制尚未清楚。课题组发现申克孢子丝菌体内外未能激活Dectin-1介导巨噬细胞的吞噬杀伤（PLOS ONE,2012）。巨噬细胞激活的关键在Dectin-1与真菌β-1,3-葡聚糖直接结合，我们推测β-1,3-葡聚糖被真菌胞壁表面蛋白覆盖。预实验证实经高温灭活或低浓度胰蛋白酶处理细胞壁表面蛋白可使β-1,3-葡聚糖暴露激活巨噬细胞。PKC1蛋白对细胞壁结构调控起重要作用，我们提出，抑制PKC1蛋白可使β-1,3-葡聚糖暴露激活Dectin-1介导的吞噬杀伤。课题组表达鉴定了申克孢子丝菌PKC1蛋白，利用转录组测序技术系统分析了该菌信号通路，拟利用已建立的体内外研究体系验证其对申克孢子丝菌免疫逃逸的作用机制，筛选PKC1蛋白特异性抑制剂，揭示PKC1蛋白在该菌逃逸Dectin-1介导的杀伤机制，为孢子丝菌病及其它真菌感染的防治提供新理论基础。

孢子丝菌病发病率大幅上升，可播散全身致死，其发病机制及病原体逃避免疫杀伤机制尚未完全清楚。课题组着眼于研究孢子丝菌逃逸巨噬细胞免疫杀伤的作用机制，挖掘PKC通道在孢子丝菌逃避免疫杀伤中的可能作用。本项目研究发现姜黄素可提高孢子丝菌对特比萘芬的敏感性，相应机制是姜黄素通过上调PKC信号通路激活几丁质合成酶1和3，促进几丁质的合成及暴露，导致机体免疫活化和菌体清除，证实了PKC-几丁质通路在药物敏感性中的作用，PKC通路发挥作用的详细机制在后续研究中继续推进。本项目通过研究明确了活菌水平及分离纯化几丁质在孢子丝菌病真菌感染性肉芽肿性炎症发生中的作用，揭示了几丁质在孢子丝菌感染中的免疫应答和免疫逃逸机制的作用，研究证明几丁质暴露的分生孢子毒力减弱，有利于诱发抗真菌的免疫应答、减轻组织炎症损伤；纯化申克孢子丝菌几丁质通过促进小鼠孢子丝菌病病灶炎症的吸收、减少炎症细胞浸润和减轻组织炎症损伤影响机体的免疫应答。经过孢子丝菌复合体新的分类标准重新鉴定，我国主要流行菌株并非申克孢子丝菌，而是球形孢子丝菌，申克孢子丝菌主要流行区域为美洲。为了密切解决临床存在的问题，课题组同时进行孢子丝菌全基因组和重要功能基因的研究工作，完成了球形孢子丝菌、申克孢子丝菌标准株和国内特殊临床菌株的全基因组测序，利用全基因组数据库和分析技术，结合转录组测序技术系统初步分析探索PKC1基因蛋白的功能差异。但是，孢子丝菌病的发病因素复杂，孢子丝菌的免疫应答和免疫逃逸机制复杂不易明确，对孢子丝菌复合体的致病性研究有待后续进一步深入。本课题初步揭示了PKC-几丁质通路在孢子丝菌病免疫杀伤中的作用和细胞壁成分几丁质在孢子丝菌免疫应答和免疫逃避中的作用机制，也为孢子丝菌免疫应答和免疫逃逸机制的研究带来新思路和新的切入点，为开发针对孢子丝菌细胞壁几丁质的新药研究提供良好的理论依据。为孢子丝菌病的防治提供新理论基础。