具核梭杆菌脂多糖诱导THP-1细胞M2极化及对低浓度白介素6产生的作用

[背景] 在结直肠肿瘤等多种肿瘤中普遍存在的具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）与结直肠肿瘤发生、预后不良、复发及化疗耐药等密切相关。其引发炎症、对肿瘤微环境中巨噬细胞等免疫细胞作用与机制尚待阐明。[目的] 对比分析F.nucleatum脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）与嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）、大肠杆菌（Escherichia coli）的LPS诱导单核细胞极化、炎性细胞因子表达等活性差异,探讨F.nucleatum在诱发慢性炎症、致癌等过程中的作用与机制。[方法] 分别用A.muciniphila、E.coli、F.nucleatum LPS或联合干扰素γ（Interferon-γ,IFN-γ）处理后,观察THP-1、THP-1 M0细胞的细胞形态变化,然后检测M0（CD11B）、M1（CD40、CD86）和M2（CD163、CD206）巨噬细胞标志基因、TLR3、TLR4、IL-6、IL-10等基因转录水平,以及IL-6、IL-10、C反应蛋白（C Reactive Protein,CRP）翻译水平的表达变化。[结果] 聚丙烯酰胺凝胶电泳（Polyacrylamide Gel Electrophoresis,PAGE）分析显示,A.muciniphila、E.coli、F.nucleatum这3种细菌的LPS条带位置、数量存在明显差异。F.nucleatum LPS在具有较强诱导THP-1细胞贴壁的同时,对经佛波肉豆蔻醋酸（Phorbol Myristate Acetate,PMA）处理贴壁的THP-1细胞,无论是单独或是联合IFN-γ处理,诱导形成伪足数、伪足长度及形成梭形细胞比例（M1型巨噬细胞）等均低于A.muciniphila和E.coli LPS。进一步转录水平检测巨噬细胞标志基因表达发现,M1标志基因中,CD40分别上调5 011.0%（P<0.001）、6 048.9%（P<0.001）和1 011.6%（P=0.009 4）,CD86分别上调637.3%（P<0.001）、657.9%（P<0.001）和194.1%（P>0.05）;M2标志基因中,CD163分别下调39.5%（P=0.001 1）、53.7%（P<0.001）和5.9%（P>0.05）,CD206下调18.6%（P>0.05）、88.4%（P=0.005 5）和24.8%（P>0.05）。TLR、白介素家族基因转录水平分析发现,TLR3分别下调32.3%（P=0.044 7）、311.5%（P=0.001 9）、9.6%（P>0.05）;IL-6分别上调17 763.2%（P<0.001）、35 458.2%（P<0.001）、1 123.6%（P>0.05）;IL-10分别上调729.3%（P<0.001）、1 223.3%（P<0.001）、124.4%（P>0.05）。翻译水平上,A.muciniphila、E.coli、F.nucleatum LPS单独或联合IFN-γ处理时,THP-1细胞产生IL-6分别为0.16、6.17、0 pg/mL与410.03、1 334.40、46.20 pg/mL。[结论] F.nucleatum LPS不仅具有较强招募单核细胞并诱导其向M2极化的作用,同时,具有诱导巨噬细胞分泌低浓度IL-6的特性,说明其在引发慢性炎症及肿瘤免疫应答、逃逸等过程中发挥重要作用。综合上述信息,对致癌、免疫激活及肿瘤治疗相关细菌LPS的结构、活性、分子机制等研究将有助于明确革兰氏阴性细菌在慢性炎症、肿瘤发生、免疫调控等中的作用,以期为相关疾病预防与治疗提供新的策略与靶点。