干扰素基因刺激因子在金黄色葡萄球菌感染引起粒体功能障碍中的作用研究

吴斌凤, 高兴, 孙乃岩, 仇亚伟, 张金秋, 苗晋锋

南京农业大学学报 ›› 2025, Vol. 48 ›› Issue (02) : 410-418.

干扰素基因刺激因子在金黄色葡萄球菌感染引起粒体功能障碍中的作用研究

  • 吴斌凤, 高兴, 孙乃岩, 仇亚伟, 张金秋, 苗晋锋
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摘要

[目的]本文主要探究干扰素基因刺激因子(stimulator of interferon gene, STING)对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染引起线粒体功能障碍的影响,为S.aureus引起的乳腺炎防控提供理论支撑。[方法]以小鼠乳腺上皮细胞系(EpH4-Ev)和S.aureus(ATCC 29213)为研究对象,细胞试验分为对照组(Control、STING抑制剂C-176单独处理和线粒体分裂抑制剂Mdivi-1单独处理)、感染组(S.aureus)和2个处理组(C-176+S.aureus和Mdivi-1+S.aureus)。分别检测乳腺上皮细胞中STING通路的激活、线粒体功能相关蛋白的表达水平、线粒体DNA(mtDNA)拷贝数、线粒体活性氧(mROS)水平和线粒体膜电位(MMP)以及线粒体形态的变化等。动物试验分为对照组(C57BL/6野生型WT小鼠和C57BL/6 STING基因敲除ΔSTING小鼠)、感染组(WT+S.aureus和ΔSTING+S.aureus),分别检测肝脏组织和乳腺组织中的总抗氧化能力(total antioxidant capacity, T-AOC)、N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(N-acetyl-β-D-glucosaminidase, NAGase)和丙二醛(malondialdehyde, MDA)等生化指标。[结果]S.aureus感染乳腺上皮细胞导致STING通路激活,线粒体动力相关蛋白1(dynamin-related protein 1,DRP1)Ser616位点磷酸化水平升高(P<0.05),线粒体融合蛋白1(mitofusion 1,MFN1)和线粒体融合蛋白2(mitofusion 2,MFN2)表达量降低(P<0.05);而C-176和Mdivi-1处理均降低了DRP1 Ser616的磷酸化水平(P<0.01),恢复了MFN1和MFN2的表达量(P<0.05),缓解S.aureus引起的线粒体碎片化;同时,C-176和Mdivi-1处理均显著抑制S.aureus感染诱导的乳腺上皮细胞中mROS水平升高和MMP的异常下降(P<0.05),以及mtDNA拷贝数的下降(P<0.05)。此外,缺失STING基因可以恢复S.aureus感染引起的小鼠肝脏和乳腺中T-AOC水平(P<0.01),降低NAGase活性与MDA含量(P<0.05)。[结论]抑制STING可以改善S.aureus感染乳腺上皮细胞诱导的线粒体功能障碍,缺失STING基因可以缓解S.aureus感染引起小鼠肝脏和乳腺的组织损伤和氧化应激。

关键词

奶牛乳腺炎 / 金黄色葡萄球菌 / 干扰素基因刺激因子 / 线粒体功能障碍

中图分类号

S858.23

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吴斌凤, 高兴, 孙乃岩, 仇亚伟, 张金秋, 苗晋锋. 干扰素基因刺激因子在金黄色葡萄球菌感染引起粒体功能障碍中的作用研究. 南京农业大学学报. 2025, 48(02): 410-418

基金

国家自然科学基金项目(32072867,32273013,32172895)

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