在多細(xì)胞生物中，細(xì)胞凋亡對(duì)于生物的發(fā)育和體內(nèi)平衡是必不可少的。在感染過(guò)程中，細(xì)胞凋亡在清除感染細(xì)胞中起主要作用。傳染性疾病控制細(xì)胞凋亡，并參與疾病的發(fā)病機(jī)制。細(xì)胞凋亡的增加可能以?xún)煞N不同的方式參與：它可以幫助細(xì)胞內(nèi)病原體的傳播或誘導(dǎo)免疫抑制以促進(jìn)病原體的傳播；另一方面，細(xì)胞凋亡有利于從宿主中消滅感染因子。因此，細(xì)菌、病毒、真菌和寄生蟲(chóng)已經(jīng)發(fā)展出通過(guò)細(xì)胞凋亡抑制宿主細(xì)胞死亡的策略，以允許病原體在細(xì)胞內(nèi)存活和持續(xù)存在。闡明細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路、參與的受體和干擾細(xì)胞凋亡的病原體因子，可以為阻斷微生物作用于細(xì)胞凋亡通路提供新的治療靶點(diǎn)。

1. 細(xì)胞凋亡與寄生蟲(chóng)感染

不同譜系的細(xì)胞經(jīng)歷凋亡可能向周?chē)h(huán)境傳遞不同的信號(hào)。目前尚不清楚來(lái)自不同細(xì)胞譜系的凋亡細(xì)胞是否會(huì)對(duì)巨噬細(xì)胞活化產(chǎn)生不同的影響。德國(guó)漢堡-埃彭多夫大學(xué)醫(yī)學(xué)中心Lidia Bosurgi團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在白細(xì)胞介素-4(IL-4)富集的環(huán)境中，巨噬細(xì)胞對(duì)凋亡中性粒細(xì)胞的感知觸發(fā)了它們的組織重塑特征^[1]。凋亡性中性粒細(xì)胞的攝取誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞中的組織重塑譜，而凋亡肝細(xì)胞的感應(yīng)促進(jìn)免疫抑制或耐受性表型(圖1)。這些明顯的特征也在從感染曼氏血吸蟲(chóng)的小鼠中分離的肝髓細(xì)胞中被鑒定出來(lái)。通過(guò)暴露于凋亡的中性粒細(xì)胞，巨噬細(xì)胞的過(guò)繼性轉(zhuǎn)移可以改善曼氏血吸蟲(chóng)感染的結(jié)果。巨噬細(xì)胞吞噬凋亡細(xì)胞的能力依賴(lài)于吞噬受體的參與。他們發(fā)現(xiàn)吞噬受體AXL和MERTK是攝取凋亡中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞所必需的。因此，依賴(lài)AXL和MERTK的吞噬作用控制了宿主對(duì)曼氏血吸蟲(chóng)感染的反應(yīng)，總體上有助于寄生蟲(chóng)卵的清除。

                                                                                                          圖1 不同凋亡細(xì)胞誘導(dǎo)外泌巨噬細(xì)胞對(duì)IL-4的不同功能反應(yīng)

2. 細(xì)胞凋亡與細(xì)菌感染

細(xì)胞凋亡將細(xì)胞轉(zhuǎn)化為凋亡細(xì)胞外囊泡(apoEV)，然而，在細(xì)菌感染過(guò)程中釋放的apoEV是否能產(chǎn)生抗菌反應(yīng)仍然未知。第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院組織工程中心Shiyu Liu團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種源自巨噬細(xì)胞的工程化凋亡細(xì)胞外囊泡(apoEV)，并研究了它們作為膿毒癥治療多功能藥物的潛力^[2]。在金黃色葡萄球菌誘導(dǎo)的膿毒癥模型中發(fā)現(xiàn)了廣泛的巨噬細(xì)胞凋亡，揭示了對(duì)宿主的保護(hù)作用。從機(jī)制上講，保護(hù)作用是由凋亡的巨噬細(xì)胞釋放的apoEV介導(dǎo)的，apoEV結(jié)合含鐵蛋白質(zhì)，并通過(guò)與膜受體的相互作用中和α-毒素。為了進(jìn)一步提高治療效率，在apoEV中摻入預(yù)載抗炎劑(microRNA-146a)的介孔二氧化硅納米顆粒。這些工程化的apoEV可以捕獲鐵并用其天然膜中和α-毒素，同時(shí)通過(guò)在吞噬細(xì)胞中釋放微小RNA-146a來(lái)調(diào)節(jié)炎癥(圖2)。進(jìn)一步地，紅細(xì)胞被用來(lái)驅(qū)動(dòng)工程apoev以擴(kuò)展微觀運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)能力。紅細(xì)胞驅(qū)動(dòng)的工程化apoEV顯示出高的毒素和鐵捕獲能力，最終提供了與高鐵負(fù)荷條件相關(guān)的敗血癥的保護(hù)。

                                                                                                          圖2 負(fù)載miR-146a的工程化apoEV減輕了細(xì)菌誘導(dǎo)的炎癥

3. 細(xì)胞凋亡與病毒感染

線(xiàn)粒體對(duì)感染的反應(yīng)是凋亡途徑中的亞致死信號(hào)。線(xiàn)粒體信號(hào)可能是炎癥性的，但其機(jī)制僅部分了解。德國(guó)弗萊堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院Georg H?cker團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，胱天蛋白酶激活的DNase(CAD)介導(dǎo)線(xiàn)粒體促炎功能，并對(duì)宿主防御病毒感染做出了重大貢獻(xiàn)^[3]。在缺乏CAD的細(xì)胞中，亞致死信號(hào)的促炎活性降低。CAD的實(shí)驗(yàn)性激活導(dǎo)致短暫的DNA損傷和明顯的DNA損傷反應(yīng)，涉及主要的激酶信號(hào)通路NF-κB和cGAS/STING，驅(qū)動(dòng)干擾素、細(xì)胞因子/趨化因子的產(chǎn)生并吸引中性粒細(xì)胞。CAD缺陷細(xì)胞對(duì)病毒感染的反應(yīng)減弱。流感病毒感染的CAD缺陷小鼠表現(xiàn)出肺組織炎癥減少、病毒滴度升高和體重減輕加劇(圖3)。因此，CAD將線(xiàn)粒體凋亡系統(tǒng)和細(xì)胞死亡半胱天冬酶與宿主防御聯(lián)系起來(lái)，其驅(qū)動(dòng)的DNA損傷是感染炎癥反應(yīng)的生理因素。

                                                                                                     圖3 CAD有助于小鼠感染甲型流感病毒期間的炎癥和免疫防御

云克隆不僅可提供膿毒癥、牙周炎等感染性疾病動(dòng)物模型，還具有多個(gè)物種淋巴內(nèi)皮細(xì)胞、淋巴單核細(xì)胞等原代細(xì)胞產(chǎn)品和各類(lèi)感染免疫、細(xì)胞凋亡相關(guān)指標(biāo)檢測(cè)產(chǎn)品，以及上述IL-4、NF-κB、STING等相關(guān)產(chǎn)品，可助力廣大科研工作者進(jìn)行細(xì)胞凋亡與病原微生物感染疾病相關(guān)研究。

相關(guān)原代細(xì)胞產(chǎn)品

小鼠真皮淋巴內(nèi)皮細(xì)胞(DLEC)原代細(xì)胞·CSI078Mu01

小鼠淋巴單核細(xì)胞(LMC)原代細(xì)胞·CSI166Mu01

相關(guān)動(dòng)物模型

牙周炎大鼠模型

建模方法：

1. 大鼠經(jīng)腹腔注射麻醉。

2. 用牙科探針?lè)蛛x第一、二磨牙牙間間隙，采用直徑為0.2mm的正畸不銹鋼絲結(jié)扎大鼠雙側(cè)上頜第一磨牙牙頸部，用持針器夾持結(jié)扎絲從大鼠上頜雙側(cè)第一磨牙遠(yuǎn)中腭側(cè)進(jìn)入，環(huán)繞上頜第一磨牙一周后，在腭側(cè)偏近中處結(jié)扎固定，結(jié)扎絲末端保留3mm回彎置于齦下，防止結(jié)扎絲劃傷口腔內(nèi)軟組織，且不損傷牙齦的結(jié)合上皮。

3. 術(shù)后嚴(yán)密觀察大鼠的狀態(tài)，從實(shí)驗(yàn)當(dāng)天起喂食糖水，12小時(shí)后進(jìn)食，每天高糖飲食喂養(yǎng)( 飲用水為 10% 葡萄糖水，飼料為 10%葡萄糖水浸泡變軟的常規(guī)飼料) 。術(shù)后每周檢查牙周結(jié)扎情況，并觀察牙周組織的狀況。

膿毒血癥大鼠模型

建模方法：

1. 稱(chēng)量大鼠，麻醉，腹部正中剃毛后用碘酒及酒精擦拭手術(shù)區(qū)域。

2. 沿腹白線(xiàn)切開(kāi)腹腔約2cm，找出盲腸，用5-0縫線(xiàn)結(jié)扎約1/3盲腸，以21G針頭貫通穿刺結(jié)扎的盲腸2次。輕輕擠壓使少量腸內(nèi)容物從穿刺孔溢出確保通暢；將處理好的盲腸回納入腹腔，用5-0縫線(xiàn)縫合內(nèi)層，3-0縫線(xiàn)縫合外層，將大鼠置于加熱墊維持肛溫在37±0.5℃。

3. 待大鼠蘇醒后自由飲水，正常飼養(yǎng)。

4. 2d后，麻醉大鼠，于腹主動(dòng)脈取血5ml，室溫靜止2h， 4℃離心機(jī)3000r/min離心10min，分離出上層血清，置-80℃冰箱保存?zhèn)溆?。處死大鼠，取出心臟、肝臟、腎臟、肺、小腸，4％多聚甲醛固定，石蠟包埋切片(厚4um)，HE染色，觀察病理改變，其余組織置于-80℃冰箱備用。

參考文獻(xiàn)

[1]Liebold I, Al Jawazneh A, Casar C, et al. Apoptotic cell identity induces distinct functional responses to IL-4 in efferocytic macrophages. Science. 2024;384(6691):eabo7027. (IF=44.7)

[2]Li Y, Qu G, Dou G, et al. Engineered Extracellular Vesicles Driven by Erythrocytes Ameliorate Bacterial Sepsis by Iron Recycling, Toxin Clearing and Inflammation Regulation. Adv Sci (Weinh). 2024;11(13):e2306884. (IF=14.3)

[3]Moeed A, Thilmany N, Beck F, et al. The Caspase-Activated DNase drives inflammation and contributes to defense against viral infection. Cell Death Differ. 2024;31(7):924-937. (IF=13.7)