PPARγ在结核病发病中的作用及机制研究

Tuberculosis is a global public health problem. Mycobacterium tuberculosis (MTB) is the etiological agent of tuberculosis. Recently, it was reported mycobacteria infection increased the expression of PPARγ, which lead to increased lipid droplet formation and downmodulation of immune response, suggesting that PPARγ expression might aid the mycobacteria in circumventing the host response acting as an escape mechanism. Here, we will using PPARγ-/- and wild mice, to analyze the influence of PPARγ expression on the macobacterial killing capacity of host in vivo. We also observe the changed PPARγ expression, lipid metabolism and immune response in clinical tuberculosis before and after treatment with DOTS program. Furthermore, we investigate the whether PPARγ-dependent pathway participate in the above effects in macobacteria infected macrophages and explore the potential mechanisms. Our study will elucidate the roles of PPARγ in pathopoiesis of tuberculosis and the possibility of PPARγ as an attractive candidate gene for tuberculosis therapies.

结核病是全球公共卫生问题，结核分枝杆菌（MTB）是引起该病的主要病原体。最新研究发现，MTB感染巨噬细胞后PPARγ表达增加，在调节脂代谢、下调机体免疫应答方面有重要作用，因而我们推测MTB可能通过表达和激活PPARγ来逃避宿主的免疫清除，以适应宿主巨噬细胞内环境。本课题将利用PPARγ-/-小鼠和野生型小鼠，在PPARγ激动剂和拮抗剂的干预下，研究PPARγ表达变化对机体清除胞内MTB能力的影响，观察临床结核病患者（DOTS方案）治疗前后PPARγ的表达与机体的炎症和脂代谢的关系，以在体内研究中明确PPARγ在结核病发病机制中的作用，并在巨噬细胞感染模型中研究上述作用是否经由PPARγ依赖途径以及其详细的分子机理，为揭示结核病的致病机理提供重要线索，为结核病的防治提供新的候选基因。

本课题首先观察了结核病患者PPARγ表达与机体脂代谢及炎症反应的关系，结果显示结核病患者外周血单核细胞PPARγ和CD36表达及血浆炎症细胞因子明显升高，而血脂水平明显下降，且PPARγ表达与炎症细胞因子及CD36均呈正相关，与血脂水平呈负相关，表明PPARγ通过调节炎症反应和脂代谢参与了结核病的发病。.为进一步探讨PPARγ在结核病发病中的作用及机制，进而建立结核分枝杆菌（MTB）感染小鼠模型，采用PPARγ激动剂罗格列酮和拮抗剂GW9662进行干预，分别探讨了PPARγ/CD36通路和PPARγ/AP-1通路在MTB感染小鼠脂质代谢和炎症反应中的作用。结果显示，MTB显著升高小鼠肺组织 PPARγ表达、脂质水平及炎症细胞因子含量，并诱导 CD36表达，但降低小鼠血浆脂质浓度及AP-1表达。PPARγ激动剂罗格列酮能够增强MTB所诱导的肺组织脂质水平的升高、血浆脂质浓度的下降及CD36的表达，下调MTB感染小鼠肺组织AP-1表达，进而降低炎症细胞因子水平。且罗格列酮明显增加了MTB感染小鼠肺组织荷菌量。表明 MTB 诱导的PPARγ表达所导致的脂质聚集和炎症反应抑制能够影响宿主对MTB的清除并且加重肺组织病理改变。.随后，探讨了PPARγ/CD36通路和PPARγ/STAT1通路在MTB感染巨噬细胞脂质代谢和炎症反应中的作用。结果显示，PPARγ激动剂罗格列酮可显著增强MTB感染巨噬细胞内脂质聚集及CD36表达、进一下调细胞培养上清液脂质水平、且能够下调MTB感染巨噬细胞磷酸化STAT1表达，进而抑制巨噬细胞炎症反应，降低MTB感染巨噬细胞增殖率，而PPARγ拮抗剂则逆转上述作用。.总之，本研究证实了MTB感染可以诱导PPARγ表达，且活化或者抑制PPARγ能够调控MTB感染中的脂质代谢和炎症反应，从而提示PPARγ作为脂质代谢或炎症反应的关键调节因子，有望成为结核病防治的候选靶标。