病毒启动的核酸感受器信号通路及其对睾丸功能的影响

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wenhua5623
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背景与目的:多种病毒可以感染睾丸,但诱导睾丸炎并严重损害睾丸功能的主要是RNA病毒,其中的机制尚不清楚。本论文集中研究病毒RNA与DNA在睾丸Sertoli和Leydig细胞中启动的天然免疫信号通路及其对睾丸功能的影响,并比较了其它几种细胞(HeLa细胞、小鼠腹腔巨噬细胞以及15P-1细胞)中病毒RNA与DNA诱导的天然免疫反应。材料与方法:以C57BL/6J、Toll样受体(Tlr3)基因敲除(Tlr3-/-)小鼠、IFN-β启动刺激因子1(Ips-1)基因敲除(Ips-1-/-)小鼠以及Sting基因突变(Stinggt/gt)小鼠为模型,分离原代睾丸Sertoli和Leydig细胞以及腹腔巨噬细胞。利用病毒RNA类似物poly(I:C)与DNA类似物HSV60处理小鼠及原代细胞;HE染色进行组织病理学分析;Real-time qRT-PCR定量分析基因的表达水平;ELISA测定培养上清中细胞因子和睾酮的浓度;Western blot和免疫荧光染色分析蛋白的表达水平和细胞分布;并结合RNA干扰技术研究相关基因的功能。结果:原位注射poly(I:C)破坏精子发生,而注射HSV60对精子发生无影响。Poly(I:C)启动TLR3和IPS-1信号通路,激活NF-κB,从而诱导Sertoli和Leydig细胞产生促炎细胞因子TNF-α和IL-6,损害血睾屏障(BTB)和睾酮合成。其中,TNF-α是损伤睾丸细胞功能的关键因子。与此相反,HSV60主要通过激活干扰素基因刺激因子(STING)信号通路诱导Ⅰ型干扰素和抗病毒蛋白的表达,但对细胞功能无明显影响。我们进一步证明,感染Sertoli和Leydig细胞后,寨卡病毒(ZIKV)比单纯疱疹病毒2(HSV-2)诱导更高水平的TNF-α和IL-6,并损害细胞功能。此外,poly(I:C)也可以在HeLa细胞、小鼠腹腔巨噬细胞以及15P-1细胞中诱导高水平的TNF-α和IL-6。结论:Poly(I:C)激活TLR3和IPS-1信号通路,诱导天然免疫反应,而HSV60通过STING通路诱导天然抗病毒应答。TLR3与IPS-1信号通路的激活可损伤精子发生、破坏BTB结构以及抑制睾酮合成,而STING通路对睾丸功能没有明显影响。此外,poly(I:C)在HeLa细胞、小鼠腹腔巨噬细胞以及15P-1细胞中也诱导高水平炎症因子。这可能是RNA病毒容易诱导炎症的机制之一。
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