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文献分享:支原体与细胞应激反应

更新时间:2022-08-15  |  点击率:459

支原体是一种大小在细菌和病毒之间、可自我复制的原核细胞。支原体寄生于人、动物、植物、昆虫细胞,为寄生生活。支原体容易附着于细胞表面,与宿主细胞胞膜融合并交换成分。


支原体无论是对于科研或临床用的培养细胞,还是对于工业上的生产细胞,都会产生严重的危害,例如导致细胞基因表达谱改变,但更多具体的改变并不清楚。


2020年《Scientific Report》期刊上发表一篇国外的研究,报道支原体感染乳腺上皮细胞会引发炎性基因上调,导致细胞进入应激状态。


Zhao, W., Bendickson, L. & Nilsen-Hamilton, M. The Lipocalin2 Gene is Regulated in Mammary Epithelial Cells by NFκB and C/EBP In Response to Mycoplasma. Sci Rep 10, 7641 (2020).

摘要


细胞进入应激状态的标志是Lcn2基因表达升高,特别是在参与先天免疫反应的细胞中,这其中即包括上皮细胞。Lcn2基因的产物,在人即是NGAL蛋白,它是有名的肾损伤血清标志物。NGAL可由各种组织的上皮细胞产生,这些组织包括肾、乳腺、子宫、肝脏、胃、小肠、结肠、肺脏等。以往在一些组织上观察到,在病原菌入侵或出现应激时,它的表达就会升高。


人类Lcn2 (NGAL)在血液和组织中,对许多应激源(包括微生物感染和髓细胞和上皮细胞的LPS),均表现出表达升高。


研究人员将Lcn2的微生物激活剂扩展到了支原体,并描述了在小鼠乳腺上皮细胞(HC11)中,研究MALP-2调控Lcn2基因和支原体感染的机制。研究人员发现:


不仅支原体污染能引发细胞内的Lcn2基因表达升高,而且仅仅是向培养液中加入支原体膜上的一种成分——MALP-2脂肽,也能使细胞出现Lcn2的表达升高。


Lcn2启动子激活在暴露于MALP-2之后仍保持升高,并且在支原体感染细胞中持续升高。无论是人还是小鼠Lcn2启动子的激活都需要NFκB和C/EBP的激活。因此,Lcn2被支原体成分强烈而持久地激活,这些支原体成分刺激先天免疫反应,其基本调节机制与人类和小鼠基因相同。

实验结果


研究人员发现:


1、在Lcn2升高之前,被支原体感染的细胞还出现了TNFα、IL-6和IκBζ表达增加。已知TNFα、IL-6是促炎性因子,而IκBζ是炎性信号通路上的关键分子。


2、研究人员还揭示了Lcn2基因活化的机制,是需要转录因子NFκB和C/EBP的参与。


实验方法


在检测细胞是否被支原体污染时,该篇论文的研究人员,用到了PCR的方法。


由于不涉及定量分析,只做研究级别的定性分析,因此只用到了常规PCR。


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在进行对照组设置时,需要设置“支原体祛除组",研究人员选择用细胞用支原体祛除试剂,对细胞进行处理。


当您的实验中,也需要对细胞的支原体进行祛除时,如果细胞可以培养超过一个,推荐使用德国MB公司的Mynox® Gold,直接杀除+巩固防护两步处理;若是无法长期培养的珍贵样本或病毒货液,则推荐使用德国MB公司的Mynox® ,处理3小时,直接杀除。


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总结


该研究很好地诠释了支原体污染细胞后,会使细胞进入应激状态,使炎性基因上调,从而影响整个细胞基因表达谱的改变。尽管是该研究是以乳腺上皮细胞为模型,但对其他上皮细胞乃至其他类型细胞,都具有借鉴意义。


因此应在平时的实验和生产中,注意支原体的预防和监测,防止对实验和生产造成不良影响。


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