MST1/2通过作用于固有免疫在诱导神经炎症及柯萨奇病毒A10复制中发挥关键作用

MST1/2 exerts a pivotal role in inducing neuroinflammation and Coxsackievirus-A10 replication by interacting with innate immunity.

作者信息Yajie Hu, Minigmei Zhong, Yaming Lv, Wei Zhao, Baojiang Qian, Jie Song, Yunhui Zhang
PMID38641810
期刊Virol J
发布时间2024-04-19
DOI10.1186/s12985-024-02355-5

实验完整度

仅包含细胞实验,涉及病毒感染、qRT-PCR、TCID50、WB、流式、IF及敲低/过表达功能验证,但缺乏动物或临床样本验证。

主要模型

HMC3人小胶质细胞 Vero细胞

重点核对

CV-A10感染HMC3细胞的MOI=0.1,孵育2小时 MST1/2敲低和过表达质粒转染HMC3细胞,转染后24小时进行后续实验 检测时间点包括6、12、24、48小时等 使用qRT-PCR检测病毒载量,TCID50测定病毒滴度 WB检测蛋白表达,流式检测炎性细胞因子

摘要

柯萨奇病毒A10(CV-A10)是引起手足口病(HFMD)大流行的病原体,可导致严重的中枢神经系统(CNS)并发症。CV-A10与宿主互作诱发神经病理的分子机制尚不清楚。Hippo信号通路历来被认为是器官发育和稳态的调控者,近年来被发现也是免疫调节因子。然而,其在宿主抵御CV-A10感染中的作用尚未被研究。本研究发现,CV-A10能在HMC3细胞中增殖并促进炎性细胞因子的释放。此外,模式识别受体(PRRs)介导的通路,包括TLR3-TRIF-TRAF3-TBK1-NF-κB轴、RIG-I/MDA5-MAVS-TRAF3-TBK1-NF-κB轴和TLR7-MyD88-IRAK1/IRAK4-TRAF6-TAK1-NF-κB轴,在CV-A10感染下被上调。同时,进一步发现Hippo信号通路在CV-A10感染的HMC3细胞中被抑制。以往研究表明固有免疫与Hippo信号通路之间存在复杂关系。随后,将MST1/2的敲低和过表达质粒转染至HMC3细胞。我们的结果显示,MST1/2通过与TBK1和IRAK1相互作用抑制炎性细胞因子的水平,并通过限制IRF3和IFN-β的表达增强病毒产生。总之,这些数据明确指出CV-A10通过Hippo通路对PRRs介导通路的作用加速了神经炎症的形成,这描绘了MST1/2在CV-A10感染中的负向免疫调节作用,以及该通路作为药物治疗CV-A10靶点的潜力。

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
CV-A10感染如何通过Hippo信号通路调控小胶质细胞的炎症反应和病毒复制?
核心机制
CV-A10感染抑制Hippo信号通路,激活PRRs介导的NF-κB炎症通路;MST1/2通过抑制TBK1和IRAK1负调控炎症反应,并通过抑制IRF3和IFN-β表达促进病毒复制。
主要证据
在HMC3细胞中,CV-A10感染导致PRRs通路蛋白和炎性细胞因子升高,Hippo通路磷酸化水平降低;MST1/2敲低增加TBK1、IRAK1、NF-κB、IL-1β、IL-6、TNF-α表达,降低病毒载量、滴度和VP1,并增加IRF3和IFN-β;MST1/2过表达则相反。
研究意义
研究阐明CV-A10通过Hippo通路干预免疫信号诱导神经炎症的机制,提出Hippo通路可作为治疗CV-A10感染的新靶点。

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

CV-A10感染HMC3细胞模型的建立

验证CV-A10能否在人小胶质细胞中复制。

以MOI=0.1的CV-A10感染HMC3细胞,在不同时间点检测病毒载量、病毒滴度和VP1表达。

2

检测CV-A10感染引起的炎症反应

评估CV-A10感染是否诱导炎性细胞因子释放。

使用流式细胞术检测感染细胞上清中12种炎性细胞因子的浓度。

3

检测PRRs介导的固有免疫通路激活

验证CV-A10感染是否激活TLR3、RIG-I/MDA5、TLR7等通路。

通过WB检测通路蛋白表达,IF检测TBK1、IRAK1、NF-κB的定位和表达。

4

检测Hippo信号通路的变化

观察CV-A10感染对Hippo通路的影响。

通过WB检测MST1/2、LATS1/2、YAP的磷酸化水平,IF检测YAP的核转位。

5

验证MST1/2对炎症反应的调控

探究MST1/2是否调控CV-A10诱导的炎症反应。

转染MST1/2敲低或过表达质粒后感染CV-A10,通过WB和流式检测炎症相关蛋白和细胞因子。

6

验证MST1/2对病毒复制的影响

探究MST1/2是否影响CV-A10复制。

在MST1/2敲低或过表达后感染CV-A10,检测病毒载量、病毒滴度、VP1、IRF3和IFN-β表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基----
胎牛血清----
青霉素-链霉素----
HMC3细胞Procell--
CV-A10病毒(C亚型,GenBank编号MN557275)----
脂质体转染试剂3000Invitrogen--
TIANamp病毒RNA提取试剂盒TIANGEN--
柯萨奇病毒A10 RNA检测试剂盒TIANLONG--
GENTIER 96仪器TIANLONG--
RIPA裂解液Beyotime--
蛋白酶/磷酸酶抑制剂混合物Boster--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
PVDF膜----
脱脂牛奶----
VP1抗体GeneTex--
p-MST1/2抗体Affinity--
MST1/2抗体Affinity--
p-LAST1/2抗体Affinity--
LAST1/2抗体Affinity--
p-YAP抗体Affinity--
YAP抗体Affinity--
TLR3抗体Abclonal--
RIG-I抗体Abclonal--
MDA5抗体Abclonal--
MAVS抗体Abcam--
TRAF3抗体Abcam--
TBK1抗体Abcam--
TLR7抗体Abclonal--
MyD88抗体Abcam--
IRAK4抗体Affinity--
IRAK1抗体Affinity--
TRAF6抗体Abcam--
TAK1抗体Abcam--
NF-κB抗体CST--
IL-1β抗体CST--
IL-6抗体CST--
IL-8抗体CST--
TNF-α抗体CST--
IRF3抗体Affinity--
IFN-β抗体Affinity--
β-actin抗体Abbinke--
辣根过氧化物酶标记的IgG二抗Abbinke--
增强化学发光系统Biosharp--
Bio-Plex细胞因子检测试剂盒RAISECARE--
多聚赖氨酸包被的盖玻片----
Triton X-100----
牛血清白蛋白Biofroxx--
VP1抗体----
YAP抗体----
TBK1抗体----
IRAK1抗体----
NF-κB抗体----
Alexa Fluor® 488标记的山羊抗小鼠IgGCST--
Alexa Fluor® 594标记的山羊抗兔IgGCST--
含DAPI的抗淬灭剂Beyotime--
共聚焦显微镜Leica--
Graph Pad Prism软件----

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
细胞培养与病毒感染
HMC3细胞培养条件(DMEM+10%FBS)、CV-A10感染MOI为0.1、感染时间2小时
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture, virus infection and transfection
基因操作
MST1/2敲低和过表达质粒的构建及转染效率、转染后24小时进行实验
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture, virus infection and transfection
病毒定量
qRT-PCR检测病毒载量、TCID50测定病毒滴度、检测时间点
阅读提示:见Materials and methods中的Quantitative real-time polymerase chain reaction和Titration of viruses
蛋白表达检测
WB检测蛋白表达,抗体稀释度1:1000,二抗1:10000;IF检测固定和通透条件
阅读提示:见Materials and methods中的Western blotting和Immunofluorescence assay
炎症因子检测
流式细胞术检测的细胞因子种类、Bio-Plex试剂盒操作步骤
阅读提示:见Materials and methods中的Flow cytometry assay