依布硒啉,一种针对假结核耶尔森菌感染的有前景的宿主导向治疗选择

Ebselen, a promising host-directed therapeutic option against Yersinia pseudotuberculosis infection.

作者信息Zhongbao Wu, Lu Tang, Yueqing Wang, Emmanuelle Vladia Ndong Ella, Jing He, Chuang Cheng, Lin Xiao, Yalan Wang, Chuanjiang Dong, Lili Zou, Jun Wang
PMID41756129
发布时间2026-02-11
DOI10.3389/fmicb.2026.1749626

实验完整度

包含体内小鼠模型(生存率、生物发光成像、H&E染色)和体外细胞实验(RNA-seq、RT-qPCR、流式、CCK-8、TEM、Cytation 5、ROS/GSH/Txnrd1检测),并进行功能与机制验证。

主要模型

小鼠急性胃肠炎模型(YpIII-bioluminescent灌胃感染) Raw264.7小鼠巨噬细胞感染模型(YpIII-GFP感染)

重点核对

YpIII菌株的荧光素酶(Xen4)和GFP报告系统 EBSe给药剂量:体内20 mg/kg,体外20 μM 感染剂量:2×10^9 CFU/100 μL 感染时间点与检测时间点(1、4、7天等) MOI=50用于RNA-seq

摘要

背景:作为一种常见的食源性人畜共患病原体,假结核耶尔森菌(Y. pseudotuberculosis)可导致动物和人类的严重健康问题。目前,治疗选择十分有限。本研究评估了依布硒啉(EbSe)的药理特性及其作为抗假结核耶尔森菌感染的宿主导向治疗(HDT)的潜力。EbSe已在临床环境中显示出有效性和安全性,特别是针对革兰氏阳性菌,其药理特性和临床应用已证实;然而,其对革兰氏阴性菌的效果仍不清楚。方法:为系统阐明EbSe疗效的机制,建立了由假结核耶尔森菌诱导的急性胃肠炎小鼠体内模型和体外巨噬细胞-细菌相互作用模型。监测小鼠存活率和生物发光成像分析揭示了EbSe抗假结核耶尔森菌感染的能力。流式细胞术表征了腹膜巨噬细胞极化类型和体外极化类型。转录组分析鉴定了假结核耶尔森菌感染后巨噬细胞中差异表达的mRNA,并通过实时定量PCR(RT-qPCR)验证。使用CCK-8法和碘化丙啶(PI)染色评估细胞死亡,并通过透射电子显微镜(TEM)进行形态学观察补充。通过Cytation 5成像和荧光定量对胞内细菌进行定量。通过流式细胞术测量细胞活性氧(ROS)产生,而谷胱甘肽(GSH)含量使用微量还原GSH检测试剂盒测定。通过5,5’-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)法评估细胞内硫氧还蛋白还原酶1(Txnrd1)活性,蛋白质表达水平通过Western blot检测。结果与讨论:EbSe提高了胃肠炎小鼠的总生存率并减少了细菌载量。发现EbSe调节巨噬细胞极化,抑制凋亡和过度炎症,详见巨噬细胞功能及其在炎症反应中的作用。此外,EbSe已被证明通过增强抗氧化防御来保护Raw264.7细胞免受假结核耶尔森菌诱导的死亡。这通过细胞内活性氧水平降低、谷胱甘肽浓度升高以及硫氧还蛋白还原酶1活性增加得以证实。总之,这些发现表明,EbSe增强了宿主对假结核耶尔森菌感染的抵抗力,可能通过免疫调节作用而非针对革兰氏阴性菌的直接抗菌活性。

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
依布硒啉(EbSe)是否能够通过宿主导向机制保护宿主免受假结核耶尔森菌(Y. pseudotuberculosis)感染,并阐明其潜在机制?
核心机制
EbSe通过调节巨噬细胞极化(促进M1向M2转化)、抑制过度炎症和细胞凋亡,并增强抗氧化防御(降低ROS、提高GSH和增加Txnrd1活性)来增强宿主对假结核耶尔森菌感染的抵抗力。
主要证据
体内小鼠模型显示EbSe提高生存率、降低细菌载量并减轻组织炎症;体外Raw264.7细胞实验显示EbSe抑制炎症因子表达、减少细胞死亡和胞内细菌载量,并增强抗氧化能力。
研究意义
该研究提出EbSe作为抗假结核耶尔森菌感染的宿主导向治疗候选药物,为对抗细菌感染提供了新策略,并提示其可能的兽医临床应用。

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Y. pseudotuberculosis诱导的小鼠急性胃肠炎模型

评估EbSe在体内对假结核耶尔森菌感染的保护作用。

小鼠经口灌胃YpIII-bioluminescent菌株(2×10^9 CFU/100 μL),并于感染后第1、3天腹腔注射20 mg/kg EbSe或DMSO,观察7天生存率,并通过活体生物发光成像、H&E染色评估细菌载量和组织病理变化。

2

检测腹膜巨噬细胞极化状态

分析EbSe对腹膜巨噬细胞极化(M1/M2)的影响。

建立相同小鼠模型,在感染后第4和7天收集腹膜巨噬细胞,通过流式细胞术检测CD68、CD86、CD206等标记物,分析M1/M2极化比例。

3

体外Raw264.7细胞感染模型建立及EbSe处理

验证EbSe对巨噬细胞炎症反应和细胞死亡的调控作用。

Raw264.7细胞感染YpIII-GFP(MOI=50),用20 μM EbSe或DMSO处理,进行RNA-seq、RT-qPCR、流式细胞术、CCK-8、TEM、Cytation 5成像等检测。

4

评估EbSe对抗氧化防御系统的影响

探究EbSe对感染细胞氧化还原稳态的调节作用。

检测感染和EbSe处理后细胞内ROS水平、GSH含量、Txnrd1活性及蛋白表达。

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
DMEM培养基Cytiva--
胎牛血清Gibco--
依布硒啉Selleck--
硫酸庆大霉素Sangon BiotechA506614
2×通用SYBR Green快速qPCR预混液ABclonal--
SweScript RT II第一链cDNA合成试剂盒Service--
Brilliant Violet 421™抗小鼠CD68抗体BioLegend--
Brilliant violet 510 nm抗小鼠CD86抗体BioLegend--
PE/Cyanine7抗小鼠CD206抗体BioLegend--
纯化抗小鼠CD16/32抗体BioLegend--
CellROX™深红试剂Invitrogen--
抗肌动蛋白抗体Proteintech--
抗Txnrd1抗体Proteintech--
蛋白酶抑制剂混合物MedChemExpress--
RIPA裂解液Applygen--
CCK-8试剂盒----
碘化丙啶----
异氟烷----
IVIS Lumina II成像系统Caliper Life Sciences--
XGI-8气体麻醉系统Caliper LifeSciences--
流式细胞仪Beckman CoulterAW15093
酶标仪----
Living Image 4.5软件Caliper LifeSciences--
CaseViewer软件----
透射电子显微镜HitachiH-7500

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
小鼠感染模型
小鼠品系(昆明)、性别(雄性)、年龄(SPF级)、体重(18-20g)、感染菌株(YpIII-bioluminescent)及剂量(2×10^9 CFU/100 μL)、EbSe给药剂量(20 mg/kg)、给药时间(感染后第1、3天)、观察时间(7天)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.3.1和Figure 1
腹膜巨噬细胞提取
小鼠分组(A-D)、提取时间(感染后第4、7天)、麻醉和安乐死方法(CO2吸入)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.3.2和2.3.4
细胞感染与处理
细胞系(Raw264.7)、感染菌株(YpIII-GFP)、感染时间(1 h)、MOI(50)、处理浓度(20 μM EbSe)、处理时间(24 h)、感染后加药顺序(先去除细胞外菌,再加药)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.3.7和2.3.8
氧化应激检测
感染时间(24 h)、处理浓度(20 μM EbSe)、处理时间(24 h)、ROS检测(CellROX™ Deep Red Reagent)、GSH检测(微还原GSH试剂盒)、Txnrd1活性检测(DTNB法)
阅读提示:参见Materials and Methods 2.3.13-2.3.15和Figure 5