Caspase-1/GSDMD在小鼠中性粒细胞清除马链球菌兽疫亚种中的作用

作     者：林梓华 

作者单位：佛山科学技术学院 

学位级别：硕士

导师姓名：付强;黄云飞

授予年度：2022年

学科分类：090601[农学-基础兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：SEZ Caspase-1 GSDMD NF-κB 嗜中性粒细胞 

摘      要：马链球菌兽疫亚种（Streptococcus equi ***,SEZ）是一种引起人畜共患病的细菌性病原,可以引起肺炎、脑膜炎和心内膜炎等多种炎症反应。近年来,SEZ在世界范围内广泛传播,在多个地区造成猪只大量死亡,对全球养猪业的健康发展造成较大的威胁。目前防止该病原感染与传播的有效手段较少,本研究为探讨该病新的防控手段打下基础,有助于减少SEZ的传播。本研究以Caspase-1及其下游蛋白GSDMD为切入点,研究Caspase-1与GSDMD在SEZ诱导嗜中性粒细胞募集过程中的作用,并以此为基础,探究Caspase-1与GSDMD对宿主免疫系统清除SEZ的影响,为深入理解宿主抵御SEZ感染提供理论基础。主要研究结果如下:（1）建立Caspase-1与Caspase-1小鼠鼻腔感染模型,通过HE染色与Ly6G染色证明SEZ肺部感染导致中性粒细胞募集和组织损伤,Western blot与q PCR结果证实SEZ诱导Caspase-1激活;通过细胞染色计数与MPO检测,明确Caspase-1敲除减弱嗜中性粒细胞在感染部位的募集,降低感染部位MPO活性水平;q PCR结果显示,Caspase-1敲除下调肺组织IL-1α、IL-1β、IL-6和TNF-α的转录水平。通过体内细菌载量以及体外细胞杀菌试验,证明Caspase-1基因缺失抑制肺脏清除SEZ,减弱中性粒细胞体外杀菌功能;此外,感染小鼠存活试验结果显示,Caspase-1有效协助小鼠抵御SEZ致死感染。（2）建立GSDMD与GSDMD小鼠鼻腔感染模型,通过HE染色证明GSDMD基因缺失减轻感染小鼠的肺损伤;通过细胞计数、MPO检测与免疫组化,明确GSDMD基因缺失增强嗜中性粒细胞募集,升高感染部位MPO活性水平。通过Western blot与免疫荧光分析GSDMD敲除对NF-κB通路的影响。试验结果显示,GSDMD敲除促进NF-κB通路激活;通过体内细菌载量证明GSDMD基因缺失有助于肺脏清除入侵的SEZ。上述试验结果表明,Caspase-1与GSDMD蛋白通过中性粒细胞募集介导宿主抵御SEZ。本研究为揭示SEZ感染期间宿主免疫防御机制提供了研究基础,探讨了Caspase-1和GSDMD在宿主免疫中的重要作用。Caspase-1与GSDMD在先天免疫中的协同作用有待进一步研究。