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, 48(02): 410-418.
[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。