体液的治疗潜力模式识别分子PTX3在慢性肺部感染所致铜绿假单胞菌

囊性纤维化(CF)是一种常染色体隐性疾病引起的缺乏cAMP-regulated氯通道的功能,囊性纤维化跨膜电导调节,表示在许多上皮细胞和血液细胞,如中性粒细胞和巨噬细胞(1,2)。肺是最重要的疾病,占大部分的发病率和死亡率在CF。CF并不被视为主要免疫缺陷;然而,一些先天免疫反应,比如黏膜纤毛的清除,β-defensins活性和抗菌肽,神经酰胺的生产,白细胞游走,和细菌遇到和杀戮,严重受损的粘性黏液层和高盐浓度存在于呼吸道(3)。airway-secretory产品的积累,包括蛋白聚糖,细胞因子,趋化因子,中性白细胞蛋白酶,和生长因子,使气道炎症和细菌清除率(4)。有限数量的微生物病原体适应这个特定环境利基感染CF患者,包括铜绿假单胞菌最常见的隔离,金黄色葡萄球菌Stenotrophomonas maltophilia和伯克不过复杂(5)。早期的收购铜绿假单胞菌是更糟糕的CF患者预后的预测,因为pathogen-induced炎症,旨在控制感染,失败在气道和负责肺的病理。实际上,持续的慢性感染导致支气管扩张、自我维持的气道阻塞的周期,和感染和夸大中性气道炎症,导致组织损伤,损伤的免疫反应,最终,呼吸衰竭和死亡(6,7)。特别是,neutrophil-derived弹性蛋白酶裂解Igs,补充组件,表面活性剂蛋白质和趋化因子受体(8)。

早期铜绿假单胞菌隔离在CF患者通常从环境中获得和nonmucoid,能动的,高度敏感的抗生素。大量的铜绿假单胞菌毒力因素,包括鞭毛,pili有限合伙人,群体感应分子,蛋白酶,和毒素,是至关重要的建立急性感染和慢性感染的进展(9,10)。这个剧目毒性因素促进坚持宿主细胞,损害宿主组织,引发炎症,并可能破坏宿主防御通过改变基因表达宿主细胞(11,12)。然而,一个突出的特点铜绿假单胞菌菌株感染CF患者转换到黏液状的表型特点是胞外多糖的生产过剩,称为海藻酸,合成的LPS-O侧链(13,14)。表型转换,增加CF肺功能下降,带来先天性和获得性免疫防御系统阻力增加了阻碍吞噬作用,以及提供抵御活性氧和抗生素(15,16)。新的治疗手段与CF急需因为年龄中位数生存仍在35岁左右(16)。

Pentraxins总科的系统守恒的蛋白质以multimeric结构,其中一些体液先天免疫反应的模式识别受体(17)。Pentraxins分为短(c反应蛋白(CRP)和血清淀粉样蛋白P组件),Pentraxins长。PTX3的原型长pentraxin亚科和生产和发布的各种细胞类型,包括吞噬细胞、树突状细胞、成纤维细胞、内皮细胞,在应对主要炎症信号与TLR订婚。在中性粒细胞,PTX3存储在一个现成的形式在二级颗粒和分泌以响应识别微生物和炎症信号半个本地化的嗜中性粒细胞胞外陷阱(18)。PTX3至关重要,并在天生的治疗潜力抵抗各种真菌、细菌和病毒,包括铜绿假单胞菌,通过调理素的活动,促进吞噬,先天免疫细胞激活和定向的发展自适应免疫反应(18- - - - - -25)。PTX3在炎症也观察到有监管作用作为反馈机制的抑制白细胞招募(26)。

通过古典PTX3参与补体的激活,凝集素,替代途径。PTX3结合古典补体级联的第一个组件,C1q调制经典通路的激活(27- - - - - -29日)。此外,PTX3 H与因素,主要的可溶性调节器替代补体激活途径,促进因子H PTX3-coated表面沉积,防止一个夸张的补体激活(30.)。最后,PTX3加强与ficolin-2识别病原体和触发补沉积(31日)。识别组件OMP-A细菌的肺炎克雷伯菌由complement-mediated PTX3触发炎症反应(32,33)。

据报道,pentraxins,包括PTX3与FcγRs以及调节的一部分通过激活这些受体的生物活性(34,35)。实际上,我们最近证明PTX3促进吞噬作用来自烟曲霉属真菌分生孢子通过补充之间的复杂相互作用,CR3和FcγRs (36)。所有的这些属性表明PTX3介导抗病原体,促进补体的激活和调理素作用。

先前的研究表明,ptx3-deficient老鼠对感染的易感性增加实验室的铜绿假单胞菌(19)。因此,它是重要的评估PTX3在系统的实际治疗潜在的代表未满足的医疗需求,如慢性感染患者的CF (10)。此外,我们最近观察到PTX3基因多态性影响CF-associated铜绿假单胞菌肺部感染(37),与以前的结果之间的联系PTX3多态性和结核病感染(38)。在目前的研究中,我们解决潜在的重组PTX3在小鼠模型的治疗作用与临床慢性肺部感染铜绿假单胞菌应变,模仿了持久和进步殖民发生在CF患者。我们的研究结果表明,PTX3对感染的潜在的治疗作用铜绿假单胞菌,促进细菌负荷的减少和限制炎性反应。PTX3的治疗效果是由促进该病原体的识别和吞噬作用通过补充和FcγR之间的相互作用。这些数据表明,PTX3在长期是一个潜在的治疗工具铜绿假单胞菌肺部感染,对CF患者非常重要。

参考实验室铜绿假单胞菌应变PAO1 (39)和临床菌株RP73,孤立在慢性感染的后期阶段,从一个CF患者(40),用于体外实验和老鼠感染的研究。铜绿假单胞菌临床应变RP73伯克哈德教授提供的请说话(Klinische Forschergruppe, Medizinische Hochschule汉诺威,汉诺威,德国)。菌株培养在trypticase大豆肉汤和镀假单胞菌隔离琼脂或trypticase大豆琼脂板在37°C。

重组人类临床品位和小鼠PTX3从CHO细胞持续表达的蛋白质纯化,如前所述(27,41)。纯度的重组蛋白进行sds - page,紧随其后的是银染色。重组PTX3包含< 0.125内毒素单位/毫升,检查鲎变形细胞溶解产物测定(BioWhittaker Walkersville, MD)。

总共有10⁹细菌在50孵化μl哈佛商学院,0.5% BSA与生物素化的PTX3(50μg /毫升)或生物素化的BSA(70μg /毫升)。1小时后在室温下,样本与哈佛商学院广泛洗。结合蛋白被筛选了150μl 0.5甲酸铵(pH值6.4)和ELISA检测。ELISA板(96;MaxiSorp Nunc免疫板;Nunc)被涂上一层100μl /上层清液稀释在涂层缓冲区(15毫米碳酸盐缓冲(pH值9.6)),孵化一夜之间在4°C。洗后(杜尔贝科的PBS, 0.05%渐变20),盘子孵化与5%奶粉阻止非特异性结合位点,然后与右旋糖酐streptavidin-peroxidase共轭骨干(AmDex,哥本哈根,丹麦)(1:4000),其次是3毫米,3′,5、5′-tetramethyl-benzidine盐酸盐(西格玛奥德里奇)。吸光度值在405海里自动ELISA读者阅读。

C57BL / 6雄性老鼠从查尔斯河实验室(Calco、意大利)。C1q-deficient老鼠慷慨提供的m . Botto(帝国理工学院、伦敦、英国),货代常见γ-chain (FcRγ)提供的缺陷小鼠隆齐藤(大阪大学、大阪、日本)和C3-deficient老鼠从杰克逊实验室。

程序涉及动物及其保健符合协议经史Clinico Humanitas和圣拉斐尔符合国家科学研究所(4 d.l。N.116, G.U.,Suppl. 40, 18-2-1992) and international law and policies (European Economic Community Council Directive 86/609, OJ L 358,1,12-121987; National Institutes of Health Guide for the Care and Use of Laboratory Animals). All efforts were made to minimize the number of animals used and their suffering.

的铜绿假单胞菌agar-beads使用小鼠模型(42)。简单地说,开始的5×10⁹临床菌株RP73用于包含在琼脂珠子,准备如前所述(14,43)。老鼠(20 g)和375毫克/公斤麻醉三溴乙醇(2,2,2-tribromoethanol, 97%;奥尔德里奇),插管22码静脉导管和接种2×10⁶/ 50μl铜绿假单胞菌。在气管内的(电脑)注射,老鼠一天一次3治疗,7日或14 d重组PTX3(10μg /鼠标i.p。)或用无菌生理盐水。开始7 d postinfection指定时,治疗。支气管肺泡灌洗(BAL)进行3、7、14、21 d后,感染,和小鼠肺切除,均质,镀上trypticase大豆琼脂。

落下帷幕进行三次用1毫升RPMI 1640蛋白酶抑制剂(完整的平板电脑,罗氏诊断;PMSFσ),22码静脉导管。总细胞出现在球流体(BALF)统计,和一个微分细胞计数进行cytospins沾Diff快速(戴德,Biomap,意大利)。BALF镀在PBS连续稀释1:10,CFU计数。BALF离心机,上层的收集与布拉德福德的总蛋白质含量的定量分析(Bio-RAD)。与ACK裂解红细胞裂解后的解决方案(pH值7.2;NH₄Cl 0.15, KHCO₃10毫米,EDTA 0.1毫米),细胞resuspended cetyltrimethylammonium氯0.5%(西格玛奥德里奇)(250μl /鼠标)和离心机。明确提取被用来分析髓过氧化酶(MPO)活动:75年μl样本与相同体积的混合3,3′,5、5′-tetramethyl-benzidine盐酸盐为2分钟。反应是停止增加150μl 2 M H₂所以₄。OD以450海里。

肺被移除和均质与Ca 1毫升PBS^{2 +}/毫克^{2 +}含有蛋白酶抑制剂。样本连续稀释1:10在PBS和镀CFU计数。肺匀浆离心机在14000 rpm 30分钟在4°C,和上层清液储存在−20°C细胞因子分析。小鼠IL-1βCCL2,处于受控,CXCL2 TGFβ-1,IFN-γ,IL-13, il - 6、il - 4、il - 10,和IL-17衡量ELISA(研发DuoSet ELISA开发系统),根据制造商的指示。

肺被移除,缓冲福尔马林固定在10%≥24 h,并嵌入在石蜡。连续从中间部分的五个肺叶被用于组织学、免疫组织化学、免疫荧光检查在每一个鼠标。组织学分析部分被)染色,研究了盲目的病理学家(M.N.)。

部分免疫组织化学和免疫荧光降低,安装在Superfrost幻灯片,在乙醇在二甲苯脱蜡、水化。免疫组织化学,部分在微波炉进行预处理(两个周期,每个在800 W, 3分钟在0.25毫米EDTA缓冲区)和孵化2 h单克隆鼠anti-mouse CD79αAb (1:50 0;Serotec)。使用一个适当的检测系统所显示的反应是与3、3′-diaminobenzidine-free基地作为发色体。

间接免疫荧光法进行使用兔多克隆抗铜绿假单胞菌Ab(请提供G.B.码头,哈佛医学院波士顿,MA)。二级Ab是德州Red-labeled山羊anti-rabbit Ig G(分子探针)。使用Axioplan荧光显微镜检查幻灯片(蔡司)和图像拍摄KS 300成像系统(Kontron)。

C57BL / 6, C3 - FcRγ和C1q-deficient老鼠注射ip或it 5×10⁷临床应变RP73。4 h后,血液收集与EDTA、腹膜洗,或落下帷幕了,肺是收获和均质。血液、腹膜、BALF或肺CFU进行评估,和腹膜或BALF细胞数。离心后的腹膜细胞处理如上所述分析MPO活性。

铜绿假单胞菌应变RP73 (10⁸/毫升)在对数期孵化在PBS 37°C, 1、5或10%的正常人血清(NHS)或heat-inactivated人类血清PTX3在20μg /毫升或PBS。细菌生存在不同的时间点进行了分析通过计算菌落(15、30、45、60、90、或120分钟)。

铜绿假单胞菌应变RP73被贴上CFSE-mixed同分异构体(表达载体)。简单地说,10⁸细菌培养1 h在4°C 5μl CFSE 5毫米100年μl哈佛商学院,洗了三次,resuspended 50μl哈佛商学院。CFSE的百分比⁺细菌是通过流式细胞仪分析评估。总共有10⁸CFSE-labeled RP73,最终与PTX3调理(20μg /毫升,1 h在室温下),于300年加入μl全血收集与肝素(30 U /毫升)从野生型(WT)或C1q - C3或FcRγ-deficient老鼠和孵化15分钟在一个轨道瓶37°C。样本放在冰阻止吞噬作用,通过添加ACK和红细胞溶解。细胞被沾PerCP-anti-CD45、PE-anti-Ly6G allophycocyanin-anti-CD11b从BD(所有)。CFSE平均荧光强度在CD45 (MFI)进行了分析^高,Ly6G^高,CD11b^高通过流式细胞仪分析细胞。

C57BL / 6和FcRγ-deficient小白鼠注射it重组鼠标处于受控/ KC(1μg /鼠标/ 60μl;研发系统)。收集7 h后,肺泡中性粒细胞从六个老鼠,汇集,镀在96孔板(2×10⁵/ 100μl)。总共有10⁷与PTX3 CFSE-labeled RP73/50μl,最终调理(20μg /毫升,1 h在室温下),加入NHS WT肺泡中性粒细胞的5%,C1q——或C3-deficient血清(C1qDHS C3DHS;Calbiochem)或FcRγ-deficient肺泡中性粒细胞在5%的国民健康保险制度和孵化为30分钟37°C的轨道振动器。样本放在冰阻止吞噬作用,通过添加ACK和红细胞溶解。分析了CFSE MFI流式细胞仪分析。

CFU、细胞、MPO、总蛋白质,细胞因子和组织学结果表示为±SEM。双尾学生t测试使用;p≤0.05被认为是显著的。实验重复两到三次,因为指定。

先前的研究表明,PTX3与实验室的铜绿假单胞菌和戏剧nonredundant参与抵抗这一毒株引起的肺部感染(19)。PTX3交互扩展这些研究很重要铜绿假单胞菌通过测试识别的临床分离。所示图1,RP73临床孤立被认为更有效地比实验室PAO1和压力答:来自烟分生孢子。然后,我们评估了重组PTX3在长期的治疗潜力铜绿假单胞菌肺部感染。我们使用了agar-beads模型模拟microanaerobic增长的条件铜绿假单胞菌CF肺(43)。正如前面演示(14),it接种铜绿假单胞菌临床菌株嵌入在琼脂珠子诱发慢性肺炎、和RP73被评为最有效的在建立慢性感染后14 d的挑战。在第一3 d postinfection,铜绿假单胞菌增长达到高峰,老鼠可以最终死于败血症;然而,7 d后,建立慢性感染,细菌负荷维持在一个恒定的水平。基于之前进行药代动力学分析和治疗方法在小鼠模型的肺曲霉病25),我们选择了一个治疗计划的日常ip注射用重组人类PTX3(10μg /鼠标)或车辆,从it培养液的天2×10⁶铜绿假单胞菌RP73。在第一次3 d,我们观察到在PTX3-treated 2和8.3%的死亡率,未经处理的小鼠,分别为(1/48和4/48;p= 0.168,χ²测试)。鉴于小鼠感染RP73低死亡率铜绿假单胞菌应变,PTX3治疗没有明显的获益。当老鼠生存牺牲14 d RP73注射后,肺部出现肿胀和发炎。所示图2一个PTX3治疗减少了总CFU从肺部和BALF中恢复而无菌生理盐水治疗(2×10⁵±4×10⁴菌落与8×10⁵±2×10⁵CFU分别在PTX3-treated和未经处理的小鼠(均值±SEM);n= 27个;p= 0.004)。

当PTX3治疗开始7 d RP73注射后,我们还观察到保护:5×10 CFU⁵±3×10⁵治疗组与2×10⁶±5×10⁵在控制老鼠(p= 0.05)治疗7 d后(图2 b)和5.6×10⁴±1.3×10⁴治疗小鼠和1.7×10⁵±5.4×10⁴在控制老鼠(p= 0.04)后14 d治疗(图2 c)。这个结果表明PTX3治疗是有效的,即使慢性感染已经建立。相比之下,在感染后治疗3或7 d没有修改细菌负荷(数据未显示),可能是因为高可变性的时间点在这个月初在细菌负荷模型(44),或者因为长期治疗是必要的对抗慢性感染,在CF患者。

接下来我们分析了炎症反应与RP73-induced慢性肺炎的白细胞在航空公司招聘,血管通透性、细胞因子和当地生产。所示图3,14 d postinoculation PTX3-treated小鼠的白细胞显著减少BALF比控制老鼠(1×10⁶±2×10⁵与3×10⁶±4×10⁵总细胞,分别;n= 18;p= 0.001)。特别是,我们观察到显著减少在PTX3-treated小鼠中性粒细胞,巨噬细胞和淋巴细胞没有修改(5.1×10⁵±1.4×10⁵和2.1×10⁶±3.5×10⁵,p中性粒细胞的< 0.0003;4.9×10⁵±7.6×10⁴和6.1×10⁵±7.6×10⁴,巨噬细胞;1.3×10⁵±3×10⁴和1.2×10⁵±2.2×10⁴淋巴细胞,PTX3-treated和未经处理的小鼠,分别;n= 18)(图3)。中性粒细胞的百分比在PTX3-treated显著降低小鼠(43 72±5%±3%,PTX3-treated和未经处理的小鼠,分别;p< 0.001),而巨噬细胞和淋巴细胞的比例增加而未经处理的小鼠(47±4%±3%,23日p巨噬细胞< 0.0001;11和5±1%±1%,p< 0.0004为淋巴细胞,在PTX3-treated和未经处理的小鼠,分别)(图3 b)。因此,BALF中MPO活性(图3 c)在治疗显著降低小鼠。此外,BALF蛋白质含量,这是一个参数的血管渗漏,在PTX3-treated显著降低小鼠与未经处理的小鼠(1354±72μg /毫升和1546±71μg / ml,分别;n= 10;p= 0.04,单侧t测试)。

也观察到类似的结果感染小鼠牺牲在21天(14 d治疗7天开始postinfection),关于MPO活动(0.04±0.009 OD治疗小鼠和0.1±0.02 OD控制老鼠,p= 0.01)。

最后,我们测量细胞因子和趋化因子的浓度(IL-1βIL-17, il - 6、IFN-γCCL2 / MCP-1 CXCL2 / MIP-2,处于受控/ KC, TGFβ,IL-13, il - 4、il - 10)在慢性感染小鼠肺匀浆。所示表我,老鼠接受PTX3的促炎细胞因子水平显著降低(IL-1βIL-17)和趋化因子(CCL2 / MCP-1 CXCL2 / MIP-2,处于受控/ KC)与控制老鼠。相比之下,抗炎细胞因子的水平TGFβ-1在PTX3-treated显著增加小鼠相比,控制老鼠。IL-1β水平明显降低也观察到小鼠在感染后21天(234±61 pg / ml治疗小鼠与516±119 pg / ml控制老鼠,p= 0.05),而7 d治疗感染后没有修改IL-1β水平(数据未显示)。

组织病理学分析铜绿假单胞菌RP73-induced慢性肺炎表明,在该模型中(14 d的感染和治疗),肺并不是完全妥协:感染pluri-focal,通常涉及一个或多个肺叶,而其他人则不受影响或轻微。所示图4模拟,支气管介入以两种病变:粒细胞浸润为特征的第二个特点是巨噬细胞浸润。在粒细胞涉及区域的病变,支气管由琼脂珠子周围大量中性粒细胞浸润。在巨噬细胞病变,支气管壁被破坏,取而代之的是泡沫状巨噬细胞中性粒细胞浸润,和细菌入侵的实质。周围的软组织被巨噬细胞和淋巴细胞主要是渗透,以及一些中性粒细胞。最后,BALT的增生,CD79的特征⁺生发中心(图4 e,4 f),观察支气管旁地区大部分支气管的叶。免疫荧光染色显示,坚持细菌本地化珠子位于支气管腔(图4 g,4 h)。所示图4我的比例,我们分析了薄壁组织和受感染的支气管发炎,区分那些有粒细胞和巨噬细胞病变,治疗和PTX3-treated老鼠。组织病理学损伤在小鼠接受PTX3(那么严重图4 b)与未经处理的小鼠相比,(图4)。特别是软组织发炎的百分比和BALT增生和与粒细胞和巨噬细胞感染支气管病变的数量显著降低(图4我)。此外,在PTX3-treated老鼠,受感染的支气管包含更少的和较小的琼脂珠子与未经处理的小鼠相比,由周围的中性粒细胞(部分退化图4 h,4 g为处理和未经处理的小鼠,分别)。

通过古典PTX3参与补体的激活,凝集素,替代途径。此外,pentraxins,包括PTX3、与FcγRs和调解的一部分通过激活这些受体的生物活性(34,35)。我们最近表明,补体激活之间复杂的相互作用和FcγRs PTX3调理素的活动背后的反对答:来自烟(36)。解决PTX3保护作用的分子机制铜绿假单胞菌RP73,我们分析了互补的作用,FcγR使用两种急性模型的体内铜绿假单胞菌吞噬并杀死老鼠缺乏C1q, C3或FcγR。在第一个模型中,分析了造成计数后腹膜和血液CFU 4 h ip注入RP73细菌。在第二个模型中,分析了造成肺CFU计数BALF和it注入RP73后4 h。治疗PTX3减少腹膜细菌负荷(p= 0.003)(图5)和菌血症(71±17 CFU /毫升和526±152 CFU /毫升,在治疗和控制小鼠,分别p= 0.007)(数据没有显示)。我们还观察到显著减少招募腹膜灌洗液细胞和MPO活性(p= 0.0003,p分别为= 0.004)(表二世)。我们首先解决C1q的作用,经典的补体激活途径PTX3-mediated抗菌活性。所示图5和表二世,PTX3保留C1q-deficient小鼠的治疗潜力,减少腹膜细菌负荷(p= 0.006),招募了细胞的数量(p= 0.008)和MPO活性(p= 0.0003)。相比之下,在C3-deficient老鼠,我们没有观察到减少腹膜细菌负荷PTX3治疗或者菌血症和MPO活性(图5,表二世数据未显示),这表明,补充参与PTX3的抗菌活性。同样,治疗PTX3减少肺部细菌负荷(p= 0.04)(图5 b)和BALF细胞(p= 0.07)(表二世)。治疗性活动也观察到当我们使用重组小鼠ptx3 (4.5×10⁷±3.6×10⁶在治疗小鼠CFU和9.3×10⁷±1.5×10⁷CFU控制老鼠,p= 0.01)。PTX3保留C1q-deficient小鼠的治疗潜力,减少肺部细菌负荷(p= 0.009)(图5 b)和招募了细胞的数量(p= 0.007)(表二世)。相比之下,我们没有观察到C3-deficient小鼠的肺部细菌负荷的减少与PTX3在治疗(图5 b,表二世)。我们下一个分析PTX3在调制的作用补充活动铜绿假单胞菌。在体外杀伤试验,1的补充活动,5或10%血清没有修改的重组PTX3(20μg /毫升)文化(数据未显示),因此不包括角色PTX3在放大补体依赖细胞溶解的效果。最后,PTX3在FcRγ-deficient失去了治疗潜在的老鼠,而且没有观察到的差异在腹膜或肺部细菌负荷或白细胞招募(图5,5 b,表二世)。

因为PTX3不增加补充活动铜绿假单胞菌,我们下一个解决PTX3在吞噬作用的影响。所示图5度在体外吞噬化验与CFSE-labeled RP73在全血,PTX3放大CFSE CD45的小额信贷机构^高,Ly6G^高,CD11b^高中性粒细胞(3.3×10⁴±5×10³小额信贷机构和1.6×10⁴±7×10²小额信贷机构的存在和没有PTX3,分别p= 0.03)。此外,一致获得的数据与ip和it感染模型,PTX3放大RP73吞噬作用独立于C1q不足(2.1×10⁴±2×10³小额信贷机构和1.5×10⁴±2×10³小额信贷机构的存在和没有PTX3,分别p= 0.03)。相比之下,PTX3 prophagocytic活动时废除的血C3-deficient (5.4×10³±5×10²小额信贷机构和6.9×10³±7×10²小额信贷机构的存在和没有PTX3,分别p= 0.12)和FcRγ-deficient老鼠(1.5×10⁴±10³小额信贷机构和1.9×10⁴±2×10³小额信贷机构的存在和没有PTX3,分别p使用= 0.21)。

我们获得类似的结果在体外吞噬化验与CFSE-labeled RP73和中性粒细胞招募了航空公司的WT FcRγ-deficient老鼠正常血清的存在或缺乏血清C1q或C3。所示图5 d,PTX3放大WT中性粒细胞的吞噬作用的NHS (p= 0.03)或C1qDHS (p= 0.01)但不是C3DHS及其活动是废除FcRγ-deficient老鼠。总之,这些数据表明,PTX3增加先天抵抗铜绿假单胞菌RP73补体依赖的方式,特别是在C3-dependent,但C1q-independent,方式和促进病原体的识别和吞噬作用通过补充和FcγRs之间的相互作用,是最近描述答:来自烟(36)。

慢性肺部感染铜绿假单胞菌压力是一个CF患者的发病率和死亡率的主要原因。成功的策略来防止最初的殖民,协助清除感染,防止改编的铜绿假单胞菌CF肺环境,甚至限制过度炎症反应的CF患者有疗效。

由于以前的研究显示ptx3-deficient易感性的增加小鼠肺部感染引起的实验室铜绿假单胞菌应变,以及遗传学证据PTX3基因多态性影响CF-associated铜绿假单胞菌肺部感染(37),我们解决的潜在疗效长pentraxin PTX3在慢性肺炎引起的铜绿假单胞菌临床菌株RP73,使用一个慢性支气管肺的感染的动物模型,相似的CF患者肺部病理学。治疗,包括抗生素和抗炎药物对生物膜在慢性感染的小鼠模型,包括在本文中报道,在人类,很少完全有效,提高根除慢性感染的担忧(44- - - - - -46)。实际上,生物膜细菌的主要关心临床医生治疗传染病的因为他们的抵抗各种疗法。与PTX3在这项研究中,我们表明,治疗显著降低细菌负荷小鼠肺部炎症,促进病原体识别、吞噬作用,和杀戮,通过补充和FcγRs的相互作用,表明PTX3在长期是一个潜在的治疗工具铜绿假单胞菌肺部感染。

PTX3激活不同的效应途径可能参与先天抵抗病原体,包括经典,凝集素,和替代途径的补体激活绑定C1q ficolin-2,分别和因子H (27,28,30.)。此外,PTX3可以促进吞噬作用与FcγRs交互(35,36)。

补充在抵抗中发挥着关键的作用铜绿假单胞菌感染。血清对特定的杀菌活性铜绿假单胞菌菌株主要是补体介导的。此外,C3调理机体通过替代和mannose-binding凝集素途径,C5转化酶组装发生在细菌表面(47,48)、CR3调和吞噬作用(49)。因此,补充不足引起的小鼠磁化率和死亡率增加铜绿假单胞菌(47,48),mannose-binding凝集素缺乏症在CF患者预后不良(50)。最近,这是表明,c反应蛋白和L-ficolin互动,导致放大的古典和凝集素途径和complement-mediated反铜绿假单胞菌活动,如直接裂解和吞噬作用(51)。此外,C5a受体发挥nonredundant作用铜绿假单胞菌全身的肺炎,这表明C5a参与功能激活骨髓细胞(52)。特别是,在其行动中,FcγRIII ca5的诱导表达增加,起到保护作用感染(53)。最近,这是表明,免疫逃避机制之一铜绿假单胞菌由生产因子H和因子H-related蛋白1结合蛋白,这有利因素H-dependent退化C3b病原体表面(54)。在我们的研究中,我们表明,抗菌活性PTX3在急性感染或模型在体外实验中补充的依赖,因为它被废除C3-deficient老鼠。我们没有观察到等离子体的直接裂解效果放大,CRP与建议是什么(51)。然而,我们观察到放大的吞噬作用,观察到的情况答:来自烟(18,36)。我们还观察到PTX3活动C1q独立,因此暗示PTX3-L-ficolin之间的相互作用可能加强补充沉积在这种病原体(31日)。另外,我们推测,通过互动因子H (30.),PTX3在平衡中发挥作用的因素H-dependent免疫逃避机制铜绿假单胞菌(54)。

Pentraxins,包括PTX3 FcγRs相互作用以及调节生物活动的一部分,通过这种途径的激活(34,35)。我们最近证明PTX3促进吞噬作用答:来自烟分生孢子通过补充之间的复杂相互作用,CR3和FcγR (36)。这项研究的结果得到FcRγ-deficient老鼠,也缺乏信号从任何功能激活货代,展示了他们参与PTX3治疗活动铜绿假单胞菌。PTX3-mediated放大的吞噬作用和体内抗急性感染失去了FcRγ-deficient老鼠。

中性粒细胞的负担和促炎细胞因子的浓度,如IL-1β和引发,在航空公司与肺功能障碍的严重程度与CF(儿童和成人55,56)。IL-23和下游为促炎细胞因子IL-17A和IL-17F至关重要分子在支气管上皮细胞基因表达,以及体内炎症反应铜绿假单胞菌(57,58)。因此,他们很可能参与了促炎细胞因子网络与CF发病机制有关。实际上,IL-17A水平和IL-17F调节肺中性粒细胞招募,和近端调节器IL-23p19高架的痰铜绿假单胞菌殖民CF患者发生肺恶化,他们用疗法针对下降铜绿假单胞菌(58)。我们发现减少促炎细胞因子(IL-17 IL-1β,il - 6)和趋化因子(MCP-1 / CCL2,处于受控/ KC, CXCL2 / MIP-2)水平在小鼠的肺实质PTX3对待平行减少航空公司的中性粒细胞浸润。我们最近证明PTX3结合P-selectin和负调节中性粒细胞浸润在不同体内炎症模型,包括急性肺损伤(26)。此外,本地PTX3从激活白细胞释放行为,抑制中性粒细胞招募和调节炎症(26)。抗菌活性的相对重要性和招聘的直接抑制中性粒细胞和炎性细胞因子水平降低与PTX3治疗仍有待阐明。

PTX3-dependent保护也描述LPS-dependent急性肺损伤模型(59,60)。然而,在一定的实验条件下,例如在一个非常严重的肠道缺血模型和灌注或严重的细菌感染,增加表达PTX3在转基因小鼠与更严重的肺损伤和炎症反应的放大(21,24),这表明,取决于所使用的模型,PTX3可能扮演双重角色。我们的研究结果表明,在病理情况下提出在这项研究中,PTX3作为模式识别受体的角色或炎症反应通过调制器与补充和P-selectin获胜。

减少促炎细胞因子水平PTX3-treated小鼠的肺与TGF-β水平上升有关,一个强大的抑制炎症。在CF患者,TGFβ-1表达式在轻度肺部疾病和罕见的大发作,而低或没有表达式中检测出患者在急性加重(56)。

总之,我们发现治疗慢性肺炎所致铜绿假单胞菌与PTX3导致细菌清除率增加,航空公司大量中性粒细胞,减少和降低水平的促炎细胞因子和趋化因子在肺部。吞噬作用数据表明FcγR和补充参与PTX3-mediated反假单胞菌活动。这些数据表明,PTX3可能代表一个潜在的CF慢性肺部感染患者的治疗工具。

作者没有利益上的冲突。