金黄色葡萄球菌(S. aureus)是一种革兰氏阳性的人畜共患病原体,可引起多种感染和疾病,包括皮肤感染、肺炎、感染性关节炎、心内膜炎、中毒性休克综合征(TSS)和败血症(Ahmad-Mansour等人,2021年)。S. aureus感染的发病率不断增加,导致出现了极难治疗的耐药菌株(Turner等人,2019年)。巨噬细胞由分化后的单核细胞衍生而来,它们离开血液进入特定组织。这些大型白细胞亚型通过吞噬作用破坏病原微生物,并通过释放趋化因子和细胞因子激活淋巴细胞和其他免疫细胞,在先天性和特异性免疫反应中发挥核心作用(Davies和Taylor,2015年;Pidwill等人,2020年)。
炎症(Jiao和Sun,2019年)、氧化损伤(Van Acker和Coenye,2017年)以及凋亡(Robinson和Aw,2016年)是影响人类和动物细菌性疾病发病机制的关键因素。凋亡是一种程序性细胞死亡形式,通过两种主要信号通路激活(Bertheloot等人,2021年),即外源性(死亡受体通路)和内源性(线粒体介导的凋亡通路)。凋亡涉及多个基因的激活、表达和调节(Sharon等人,2009年)。S. aureus在感染过程中通常会经历凋亡(Zhang等人,2017年)。此外,免疫细胞的凋亡已被证明是S. aureus引起的疾病(如特应性皮炎(AD)和败血症)发病机制的核心(Ayala等人,2007年;Orfali等人,2018年)。因此,阐明S. aureus在巨噬细胞中诱导的凋亡机制对于预防和治疗败血症及其他S. aureus介导的疾病至关重要。
双特异性磷酸酶-1(DUSP1),也称为丝裂原活化蛋白激酶磷酸酶1(MKP1),可负调节丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族成员(p38、Janus激酶[JNK]和细胞外信号相关激酶[ERK])的活性(Chen等人,2019年)。例如,DUSP1(Camps等人,2000年)和DUSP4(Balko等人,2013年)会失活所有三种MAPK,而DUSP2会失活p38和ERK(Perander等人,2017年)。此外,DUSP5和DUSP6会选择性失活ERK(Keyse,2008年)。DUSP1在正常细胞和肿瘤细胞的各种生理过程中发挥关键作用,包括细胞增殖、细胞周期停滞和凋亡,通过调节MAPK信号通路(Shen等人,2016年)。先前的研究表明,DUSP1在前列腺癌中高度表达,其表达与前列腺癌细胞的凋亡呈负相关(Magi-Galluzzi等人,1997年)。DUSP1还在Toll样受体(TLR)配体刺激诱导的巨噬细胞的炎症免疫反应中发挥重要的负调节作用(Rodriguez等人,2010年)。然而,DUSP1在S. aureus诱导的人类单核细胞-巨噬细胞内源性凋亡通路中的作用尚未被探索。
因此,本研究旨在探讨DUSP1在S. aureus诱导的巨噬细胞凋亡中的分子机制,并利用S. aureus感染的小鼠模型来阐明凋亡信号通路,以促进开发克服耐药性的替代治疗策略并改善患者预后。