近日,由蘭大二院萃英生物醫(yī)學(xué)研究中心孫輝教授、副研究員楊靖指導(dǎo),與博士研究生白妍睿共同完成的題為《Multi-Omics Analysis of Glycolytic Reprogramming and ROS Dynamics in Host-Specific Responses to SalmonellaTyphi Infection in Mice》的學(xué)術(shù)論文在Journal of Advanced Research(IF=11.4,中科院一區(qū))發(fā)表。
該研究從宿主免疫防御的視角出發(fā),首次采用多組學(xué)技術(shù)(轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和代謝組)系統(tǒng)對比分析了小鼠在抵抗S.Typhi(傷寒沙門菌,全稱Salmonella entericaserovar Typhi)與S.Typhimurium(鼠傷寒沙門氏菌,全稱Salmonella enterica serovar Typhimurium)感染過程中的“代謝-免疫”響應(yīng)特征,鑒定出特異性限制S.Typhi的宿主關(guān)鍵信號軸。這一發(fā)現(xiàn)不僅深化了對S.Typhi宿主特異性分子基礎(chǔ)的理解,也為構(gòu)建新型傷寒小鼠模型提供了新的線索和依據(jù)。這類模型的建立將有助于傷寒致病機制研究和新型疫苗藥物開發(fā),從而為鞏固和增強我國感染性疾病防控能力、保障公共衛(wèi)生安全和人民生命健康提供科學(xué)支撐。
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傷寒沙門菌(簡稱S.Typhi)是一種革蘭氏陰性、兼性厭氧的腸桿菌科沙門氏菌屬細菌,可引發(fā)傷寒這一嚴重的系統(tǒng)性疾病。目前,傷寒在全球經(jīng)濟欠發(fā)達、醫(yī)療資源有限的地區(qū)仍廣泛流行,每年造成約1000萬人感染和11萬人死亡。由于S.Typhi僅感染人類,無法在小鼠等常用實驗動物模型中建立典型的系統(tǒng)性感染,其高度宿主特異性的分子基礎(chǔ)迄今尚未明確。闡明小鼠對S.Typhi感染的天然抗性機制,并識別其中關(guān)鍵宿主限制因子,將有助于深化對其宿主特異性的理解,為構(gòu)建經(jīng)濟且有效的S.Typhi小鼠感染模型提供理論支撐。
與S.Typhi不同,鼠傷寒沙門氏菌(簡稱S. Typhimurium)具有廣泛的宿主嗜性,能夠在小鼠中引發(fā)系統(tǒng)性感染,形成經(jīng)典的“鼠傷寒模型”。然而,由于S.Typhi與S.Typhimurium在毒力因子、致病機制及宿主適應(yīng)性等方面存在顯著差異,系統(tǒng)研究S.Typhi與宿主的相互作用仍具有重要科學(xué)意義。
研究通過與S.Typhimurium感染組的對比分析,發(fā)現(xiàn)S.Typhi特異性誘導(dǎo)的宿主糖酵解代謝重編程及活性氧(reactive oxygen species, ROS)爆發(fā),是介導(dǎo)小鼠天然抗性的重要機制。
為探究小鼠抵抗S.Typhi感染的機制,研究人員首先評估了感染后小鼠的體重變化、生存率、脾臟細菌負荷、組織病理學(xué)改變及血清炎癥因子水平,并提出假說,聯(lián)合運用轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)手段,系統(tǒng)解析S.Typhi感染早期(感染后48小時)對小鼠脾臟中基因表達譜及代謝網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控效應(yīng)。
原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.05.027
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文:萃英生物醫(yī)學(xué)研究中心 楊靖
編輯:黨委宣傳部 王永芳
責(zé)任編輯:黨委宣傳部 朱 帆
審核:黨委宣傳部 韓大書