当前位置:主页 > 医学论文 > 基础医学论文 >

Ⅰ型干扰素激活PFKFB3驱动的糖酵解促进巨噬细胞的抗病毒先天免疫

发布时间:2018-08-02 15:55
【摘要】:先天免疫系统为机体抵抗病毒感染提供重要的保护。通过对病毒核酸的模式识别,机体激活先天免疫反应产生大量的一型干扰素。后者在抗病毒免疫中具有举足轻重的作用。然而到目前为止仍然不清楚的是一型干扰素是否通过调控机体的细胞代谢从而作为机体抵抗病毒的一种机制。葡萄糖代谢作为细胞能量代谢的中心,近些年来越来越多的被认为参与调控细胞生命活动的各个方面。葡萄糖的无氧分解代谢也被称为糖酵解是葡萄糖代谢过程中最初的步骤,不但为细胞的生命活动快速地提供能量ATP,而且生成中间产物参与各种生物大分子的合成,为细胞增殖提供物质基础。越来越多的证据表明糖酵解在不同的细胞的生命活动过程中是被精确调控的。因此,我们的研究重点主要关注在不同类型的细胞中葡萄糖代谢与抗病毒先天免疫的关联以及相互作用。我们的研究发现抗病毒先天免疫新的代谢关联,病毒感染产生的一型干扰素(IFN)选择性的在巨噬细胞而不是小鼠胚胎成纤维细胞中上调糖酵解。研究发现这一现象是由于一型干扰素在巨噬细胞中特异性的上调6-磷酸果糖-2激酶/果糖-2,6-二磷酸酶(PFKFB3)基因的表达。功能获得性以及功能缺失性实验表明,PFKFB3是糖酵解流量的控制的关键酶。有趣的是来源于PFKFB3突变的杂合子小鼠的巨噬细胞而不是胚胎成纤维细胞表现出对病毒感染的易感性。后者的实验结果表明尽管糖酵解有助于生物合成的过程和病毒在宿主细胞内的增殖,PFKFB3蛋白水平适中地下降并不影响病毒相关的合成。进一步研究证实PFKFB3驱动的糖酵解是通过提升巨噬细胞的吞噬能力来促进其抗病毒功能。的确我们的实验结果表明IFN诱导的糖酵解会增强巨噬细胞的吞噬效率使受病毒感染的细胞更有效的被吞噬清除掉。在吞噬过程中,PFKFB3会即时地被招募到吞噬小泡周围新形成的肌动蛋白微丝上,可能为快速的肌动蛋白聚合提供能量ATP。此外,因为磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)信号通路的活性调控对吞噬作用的完成是必须的条件,我们发现PFKFB3表达水平与PI3K的信号通路的活性呈正相关性。因此PFKFB3调控PI3K信号通路可能也是PFKFB3促进巨噬细胞的吞噬的机制。综上所述,我们的实验结果表明巨噬细胞特异性的代谢调控有助于抗病毒先天免疫。这一研究有助于我们更好的理解细胞代谢与先天免疫的相互关联与作用。这两者间的相互调控机制为抗病毒天然免疫药物的开发提供潜在的靶点。
[Abstract]:Innate immune system provides important protection against virus infection. By pattern recognition of viral nucleic acids, the body activates the innate immune response to produce a large number of interferon-1 types. The latter plays an important role in anti-viral immunity. However, it is still unclear whether interferon I may act as a mechanism for virus resistance by regulating cell metabolism. As the center of cell energy metabolism, glucose metabolism is considered to be involved in various aspects of cell life in recent years. Anaerobic catabolism of glucose, also known as glycolysis, is the first step in glucose metabolism. It not only provides energy for cell life activities rapidly, but also produces intermediates to participate in the synthesis of various biomolecules. To provide material basis for cell proliferation. There is growing evidence that glycolysis is precisely regulated in the life of different cells. Therefore, our research focuses on the relationship and interaction between glucose metabolism and antiviral innate immunity in different types of cells. Our study found a new metabolic association of innate immunity against viruses. Type I interferon (IFN) produced by viral infection selectively upregulated glycolysis in macrophages rather than mouse embryonic fibroblasts. This phenomenon is due to the specific up-regulation of fructose-2-kinase / fructose-2-diphosphatase (PFKFB3) gene expression in macrophages. The results of functional acquisition and functional deletion showed that PFKFB3 was the key enzyme in the control of glycolysis flow. Interestingly, macrophages from heterozygous mice derived from PFKFB3 mutations, rather than embryonic fibroblasts, showed susceptibility to viral infection. The results of the latter study showed that although glycolysis contributed to the biosynthesis process and the moderate decrease in the protein level of PFKFB3 in host cells did not affect the virus-related synthesis. Further studies have demonstrated that PFKFB3-driven glycolysis promotes the antiviral function of macrophages by enhancing their phagocytosis. Indeed, our results suggest that IFN-induced glycolysis enhances the phagocytosis of macrophages so that virus-infected cells are more effectively phagocytized and eliminated. During phagocytosis, PFKFB3 is immediately recruited to the newly formed actin microfilaments around the phagocytic vesicles, which may provide energy for rapid actin polymerization. In addition, since the activity regulation of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) signaling pathway is necessary for the completion of phagocytosis, we found that the level of PFKFB3 expression was positively correlated with the activity of PI3K signaling pathway. Therefore, the regulation of PI3K signaling pathway by PFKFB3 may also be the mechanism of PFKFB3 promoting phagocytosis of macrophages. In conclusion, our results suggest that macrophage specific metabolic regulation contributes to anti-viral innate immunity. This study helps us to better understand the relationship between cellular metabolism and innate immunity. The mutual regulation mechanism between the two provides a potential target for the development of antiviral innate immunopharmaceuticals.
【学位授予单位】:南京大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:R392

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐唯;;运动与先天免疫[J];中国临床康复;2006年12期

2 倪才飞;黄蓓;钟辉;;线粒体抗病毒蛋白对先天免疫的影响[J];生物技术通讯;2008年05期

3 ;抗生素可破坏肠道先天免疫力[J];养猪;2008年05期

4 黄巧茹;;TLR9,先天免疫中重要的抗微生物受体[J];中山大学研究生学刊(自然科学、医学版);2007年03期

5 王涛;杜丽;马琼;崔玉芳;;秀丽隐杆线虫先天免疫信号转导途径[J];中国生物工程杂志;2011年07期

6 胡华成;钱斌;;先天免疫与COPD[J];中国实用内科杂志;2006年18期

7 李秋平,封志纯;肺表面活性物质结合蛋白A研究进展[J];国外医学(生理、病理科学与临床分册);2004年03期

8 许平震;张美蓉;钱平;吴阳春;张国政;;昆虫先天免疫的肽聚糖识别蛋白的研究进展[J];安徽农业科学;2011年23期

9 ;国外资讯[J];中国医药技术经济与管理;2008年09期

10 王一阳;;NF-κB通过HIF-1α的转录调节连接先天免疫和缺氧反应[J];中国病理生理杂志;2008年12期

相关会议论文 前2条

1 Wenzhe Ho;;酒精、先天免疫和HIV/HCV[A];第十届全国药物依赖性学术会议暨首届中美药物滥用和HIV/HCV共病专题研讨会论文摘要汇编[C];2008年

2 陈华民;林惠琼;蔡润;周俭民;;EIN3EIL1通过抑制SA信号途径负调控拟南芥先天免疫反应[A];第四届中国植物细菌病害学术研讨会论文集[C];2008年

相关重要报纸文章 前1条

1 ;治病也致病,抗生素可能破坏肠道先天免疫力[N];新华每日电讯;2008年

相关博士学位论文 前3条

1 蒋晖;Ⅰ型干扰素激活PFKFB3驱动的糖酵解促进巨噬细胞的抗病毒先天免疫[D];南京大学;2016年

2 谭劲英;先天免疫反应数学建模及动力学分析[D];武汉大学;2013年

3 刘映乐;BCL10激活转录及其介导细菌脂多糖和TCR信号通路的机制研究[D];武汉大学;2004年

相关硕士学位论文 前2条

1 曾斌;先天免疫在计算机免疫系统中的实现[D];河北大学;2006年

2 刘洪卯;外源p204对斑马鱼先天免疫的影响和p204转基因载体的构建[D];山东大学;2013年



本文编号:2159943

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/yixuelunwen/jichuyixue/2159943.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户cc050***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com