单核细胞增生李斯特菌:感染山羊子宫的可能机制及其对子宫自噬和细胞凋亡的影响

Listeria monocytogenes: possible mechanism of infection of goat uterus and its effects on uterine autophagy and cell apoptosis.

作者信息Hailong Hong, Yunhai Hu, Siyuan Shi, Ben Liu, Wenya Zheng, Ruonan Bo, Zhongjie Xu, Yifan Wu, Yu Cao
PMID39220769
发布时间2024-08-15
DOI10.3389/fvets.2024.1413523

实验完整度

包含动物模型和多种分子检测(WB、RT-qPCR、IHC、TUNEL),但缺乏功能验证和机制干预实验。

主要模型

山羊子宫组织(颈静脉注射LM感染模型) 山羊子宫内膜上皮细胞(原位观察)

重点核对

山羊品种:甘西山羊,年龄2.5岁,共6只 感染途径:颈静脉注射LM,对照组注射等量0.9%氯化钠溶液 检测时间:感染组出现临床症状后处死取样 组织处理:4%多聚甲醛固定,液氮速冻后-80℃保存

摘要

李斯特菌病在畜牧业中高度流行,其病原体为单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, LM)。为确定LM感染的潜在治疗靶点,我们研究了LM感染山羊子宫的机制。我们通过颈静脉注射将LM接种一组山羊,隔离饲养,待其出现LM感染的临床症状后,无菌采集子宫组织样本。我们采用吉姆萨染色、免疫组织化学染色、实时qPCR和Western blot作为实验方法。首先,我们通过检测子宫中李斯特菌溶血素O、E-钙黏蛋白和酪氨酸激酶c-Met的表达水平,研究了LM感染山羊子宫的机制。此外,我们研究了LM感染对子宫自噬和细胞凋亡的影响。结果表明,将LM注射到山羊颈静脉可导致山羊子宫发生LM感染。在LM在山羊子宫细胞内存活期间,宿主子宫组织中LLO、E-钙黏蛋白和c-Met的表达水平显著升高。这表明LM可能通过InlA/E-钙黏蛋白和InlB/c-Met途径感染山羊子宫。此外,LM感染增加了山羊子宫细胞凋亡和自噬的水平。凋亡基因Bcl-2和Bax,以及自噬相关基因LC3B、PINK1和Parkin在山羊子宫中的定位和表达表现出不同程度的改变,介导了凋亡和自噬反应的发生。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
LM感染山羊子宫的机制及其对子宫自噬和细胞凋亡的影响。
核心机制
LM可能通过InlA/E-cadherin和InlB/c-Met途径感染山羊子宫;感染通过上调LC3B、PINK1、Bax并调节Bcl-2表达,诱导自噬和凋亡。
主要证据
颈静脉注射LM后,子宫组织可见细菌定殖;LLO蛋白仅在感染组表达;E-cadherin、c-Met、LC3B、PINK1、Bax的mRNA和蛋白水平显著升高,Parkin蛋白降低,凋亡细胞率显著升高。
研究意义
揭示了LM感染对山羊子宫细胞的影响,为预防山羊李斯特菌病和开发相关药物奠定基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立山羊LM感染模型并采集子宫组织

模拟LM经血液感染子宫的途径,获取感染后的子宫组织样本。

选取6只健康雌性甘西山羊,随机分为感染组和对照组,感染组经颈静脉注射LM,对照组注射等量生理盐水;出现临床症状后处死,无菌采集子宫组织。

2

检测LM在子宫组织中的定殖与LLO表达

确认LM是否成功侵入子宫组织并表达毒力因子LLO。

采用吉姆萨染色观察细菌,免疫组织化学染色检测LM蛋白,Western blot检测LLO蛋白表达。

3

分析E-cadherin和c-Met的表达变化

探究LM感染是否影响宿主细胞表面受体E-cadherin和c-Met的表达,进而支持InlA/E-cadherin和InlB/c-Met入侵途径。

通过免疫组织化学观察蛋白定位,Western blot和RT-qPCR检测蛋白和mRNA表达水平。

4

评估自噬相关蛋白LC3B、PINK1、Parkin的表达

检测LM感染对山羊子宫自噬水平的影响。

通过免疫组织化学观察蛋白定位,Western blot检测LC3B-I/II、PINK1、Parkin蛋白表达,RT-qPCR检测mRNA水平。

5

检测凋亡细胞及Bax/Bcl-2表达

评估LM感染对山羊子宫细胞凋亡的影响。

采用TUNEL染色检测凋亡细胞,免疫组织化学观察Bax和Bcl-2蛋白定位,Western blot和RT-qPCR检测表达水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
验证细胞凋亡
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
吉姆萨染色试剂盒青岛海博生物技术有限公司HB8397
TUNEL试剂盒Roche--
李斯特菌兔多克隆抗体Biossbs-4581R
E-钙黏蛋白抗体AffinityAF0131
c-Met抗体AffinityAF6128
Bcl-2抗体ProteintechNM-009741
Bax抗体ProteintechBC-014175
LC3B抗体Abcamab229327
PINK1抗体Abcamab137361
Parkin抗体北京博奥森生物技术有限公司bs-23687R
兔SP试剂盒北京中杉金桥生物技术有限公司--
DAB显色液北京中杉金桥生物技术有限公司--
Trizol试剂AmbionCA92008
HiScript® II QRT SuperMix 定量PCR逆转录试剂盒南京诺唯赞生物科技股份有限公司R222-01
ChamQ SYBR qPCR 预混液南京诺唯赞生物科技股份有限公司Q311
高效RIPA组织/细胞裂解液试剂盒Solarbio--
BCA蛋白定量试剂盒北京普雷基因技术有限公司--
SDS-PAGE凝胶制备试剂盒BioDee BiologyAR0138
SDS-PAGE蛋白上样缓冲液(变性)--AR1112-10
山羊抗兔IgG二抗Abcamab6721
超敏化学发光检测试剂盒US EVERBRIGHT INC.GS0720

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型建立
山羊品种、年龄、性别、数量;LM菌株来源;注射剂量(文中未明确说明);对照组处理
阅读提示:Materials and Methods 2.1
组织采集与处理
取材时间(出现临床症状后);组织固定与保存方法
阅读提示:Materials and Methods 2.1
吉姆萨染色
试剂盒品牌与货号;染色步骤(脱蜡、水化、苏木素染色时间)
阅读提示:Materials and Methods 2.2
TUNEL检测
试剂盒品牌;染色步骤;凋亡细胞计数方法
阅读提示:Materials and Methods 2.3
免疫组织化学
抗体品牌、货号与稀释度;SP试剂盒、DAB显色液;染色步骤
阅读提示:Materials and Methods 2.4
RT-qPCR
RNA提取试剂;反转录试剂盒;qPCR试剂;引物序列;反应条件(95℃ 3min;95℃ 10s,68℃ 30s,40循环);内参基因
阅读提示:Materials and Methods 2.5, Table 1
Western blot
裂解液、BCA试剂盒、SDS-PAGE试剂盒;抗体信息(品牌、货号、稀释度);封闭条件;二抗;检测试剂
阅读提示:Materials and Methods 2.6