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骨细胞因缺乏防御机制而成为细胞内持续存在金黄色葡萄球菌的储存库
Osteocytes Serve as a Reservoir for Intracellular Persisting Staphylococcus aureus Due to the Lack of Defense Mechanisms
摘要
慢性金黄色葡萄球菌性骨髓炎可持续存在很长时间，导致骨破坏。金黄色葡萄球菌形成慢性感染的能力与其侵入并在成骨细胞和骨细胞内复制、并转变为称为小菌落变异体的休眠表型有关。最近，骨细胞被描述为骨组织中该病原体的主要储存库。然而，金黄色葡萄球菌在这些细胞内持续存在的机制仍不清楚。在此，我们研究了感染期间金黄色葡萄球菌与成骨细胞或骨细胞之间的相互作用。虽然成骨细胞能够诱导强烈的抗菌反应并清除细胞内的金黄色葡萄球菌，但骨细胞触发信号招募免疫细胞并增强炎症，却未能有效进行抗菌活动以清除细菌感染。此外，我们发现来自骨细胞的细胞外信号可增强成骨细胞的细胞内细菌清除能力。尽管两种细胞类型都表达Toll样受体（TLR）2（这是检测金黄色葡萄球菌的主要TLR），但只有成骨细胞在感染后能够增加TLR2的表达。此外，蛋白质组学分析表明，骨细胞内细菌杀伤活性降低与抗菌肽表达水平低有关。尽管如此，骨细胞分泌高水平的脂质介质和细胞因子，表明它们可以促进炎症。综上所述，我们的结果表明，骨细胞由于其细胞内抗菌反应能力较差，促进了骨髓炎中观察到的严重炎症，并代表了金黄色葡萄球菌持续存在的主要生态位。
实验方法
产品清单
| 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|
| 哥伦比亚血琼脂基础平板 | Oxoid™—Thermo Fisher Scientific | -- |
| BHI培养基 | Oxoid™—Thermo Fisher Scientific | -- |
| ColonyQuant HD©菌落计数仪 | Schuett-biotech GmbH | -- |
| αMEM培养基 | Biochrom | -- |
| 胎牛血清 | Biochrom | -- |
| 青霉素/链霉素 | Merck Millipore | -- |
| 铁强化胎牛血清 | Sigma-Aldrich | -- |
| 细胞培养小室 | ThinCert™ (Greiner) | -- |
| 人血清白蛋白 | CSL Behring | -- |
| HEPES缓冲液 | Biochrom GmbH | -- |
| 溶葡萄球菌素 | WAK-chemie, Medical GmbH | -- |
| 血琼脂平板 | -- | -- |
| 0.2微米过滤器 | SARSTEDT AG & Co | -- |
| Zombie Aqua可固定活力检测试剂盒 | BioLegend | -- |
| APC标记的重组小鼠抗小鼠/人CD282 (TLR2)抗体 | Biolegend | 0.6 μg/test, clone QA16A01 |
| BD LSR Fortessa流式细胞仪 | BD Biosciences | -- |
| RNAprotect细菌试剂 | Qiagen | -- |
| RNApro溶液 | MP | -- |
| BashingBead裂解管 | Zymo Research | -- |
| FastPrep匀浆器 | MP | -- |
| 总RNA提取试剂盒 | peqGOLD (Peqlab) | -- |
| DNase | Ambion/ThermoFisher | -- |
| QuantiNova反转录试剂盒 | Qiagen | -- |
| Rotor-Gene SYBR Green PCR试剂盒 | Qiagen | -- |
| Rotor-Gene Q实时PCR仪 | Qiagen | -- |
| Protein LoBind®低蛋白吸附管 | Eppendorf | -- |
| Bioruptor Plus超声波破碎仪 | Diagenode | -- |
| S-trap微量离心柱 | Protifi | -- |
| 胰蛋白酶 | -- | -- |
| 快速真空离心浓缩仪 | Eppendorf Concentrator Plus, Eppendorf AG | -- |
| Evosep One系统 | Evosep | -- |
| Reprosil-Pur C18微珠色谱柱 | Evosep Endurance, EV-1106, PepSep | 1.9 μm |
| 液相色谱-质谱系统 | -- | -- |
| Orbitrap Exploris 480质谱仪 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| PepSep喷雾器 | PepSep | -- |
| Proxeon纳喷雾离子源 | Proxeon | -- |
| PepSep发射器 | PepSep | 360-μm outer diameter × 20-μm inner diameter |
| 超高效液相色谱-串联质谱系统 | -- | -- |
| Acquity UPLC系统 | Waters | -- |
| QTRAP 5500质谱仪 | Sciex | -- |
| ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱 | Waters | 1.7 μm, 2.1 × 100 mm |
| DuoSet ELISA试剂盒（5板） | R&D Systems | -- |
| 小鼠CAMP ELISA试剂盒 | assayGenie | -- |
| 酶标仪 | TECAN Infinite® 200 PRO | -- |
| 氘代内标 | Cayman Chemical/Biomol GmbH | -- |
| 固相萃取柱 | Sep-Pak ® Vac 6 cc 500 mg/6 ml C18; Waters | -- |
| 蒸发系统 | TurboVap LV, Biotage | -- |
| MMG-11 | Biozol | -- |
| 二甲基亚砜 | -- | -- |