直接将沙门氏菌注射到肠状细胞中,可以研究细胞质中宿主-病原体相互作用的研究,具有高时空分辨率

科学领域:

• 微生物学 微生物学
• 细胞生物学 细胞生物学
• 免疫学 免疫学 免疫学

背景情况:

• 肠上皮细胞 (IECs) 对于营养吸收和防御肠道微生物至关重要.
• 像沙门氏菌Typhimurium (S. Tm) 这样的病原体通过鞭毛和III型分泌系统 (T3SSs) 侵入IEC,在细胞内复制.
• 通过IEC检测细菌成分,激活炎症体,启动宿主防御反应.

研究的目的:

• 独立于入侵事件的IEC细胞质内调查沙门氏菌与宿主细胞相互作用.
• 描述鞭和T3SSs在沙门氏菌细胞分裂复制和炎症酶激活中的作用.
• 建立一种新的单细胞技术,用于研究细胞质中病原体与宿主相互作用.

主要方法:

• 使用流体力显微镜 (FluidFM) 精确地将S.Tm输入单个小鼠肠状细胞.
• 雇佣一个活细胞炎细胞记者来监测宿主细胞的反应.
• 比较野生类型的S. Tm与缺乏鞭毛和T3SS组件的突变物.

主要成果:

• 直接将S.Tm输入IEC细胞质中触发了NAIP/NLRC4炎症酶激活,其介导是由鞭毛素和T3SS组件.
• 缺乏鞭毛和T3SS组件的S.Tm突变仍然可以在IEC细胞质中复制.
• 在没有炎症酶激活或随后的细胞死亡的情况下发生了S.Tm突变的复制,这表明宿主细胞质是允许的.

结论:

• 实验系统允许详细研究细胞系病原体与宿主相互作用.
• 如果缺少关键细菌配体,沙门氏菌可以在IEC细胞质中独立于炎症酶激活进行复制.
• 对于沙门氏菌的细胞质生长,当通过炎酶介导的防御被绕过时,不需要对宿主细胞进行操纵.