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Gasdermin D 通过细胞焦亡和直接杀伤细菌来保护免受类鼻疽感染。

Gasdermin D Protects from Melioidosis through Pyroptosis and Direct Killing of Bacteria.

机构信息

Department of Microbiology and Immunology, Rosalind Franklin University of Medicine and Science, North Chicago, IL 60064.

Department of Microbiology and Immunology, Rosalind Franklin University of Medicine and Science, North Chicago, IL 60064

出版信息

J Immunol. 2019 Jun 15;202(12):3468-3473. doi: 10.4049/jimmunol.1900045. Epub 2019 Apr 29.

Abstract

Gasdermin D (GSDMD) cleavage by caspase-1 or caspase-11 inflammasomes triggers pyroptosis, a lytic form of cell death protective against intracellular bacteria. In this study, we examine the role of GSDMD in a mouse model of melioidosis. mice were more susceptible than wild-type mice to intranasal infection with Production of IL-18, but not IL-1β, was decreased in infected mice. Despite lower IL-18, IFN-γ was produced in similar amounts in wild-type and mice. In vitro, secretion of both IL-1β and IL-18 by macrophages or dendritic cells infected with was dependent on GSDMD. Surprisingly, wild-type or GSDMD-deficient neutrophils secreted similar amounts of IL-1β, suggesting these cells may be the source of the GSDMD-independent IL-1β detected in vivo. Recombinant GSDMD was able to directly kill in vitro upon processing by active caspase-1. Moreover, bacteria harvested from wild-type, but not , macrophages were more susceptible to the microbicidal effect of hydrogen peroxide or human β-defensin-3. Finally, we provide evidence that pyroptosis of in vitro infected macrophages is directly microbicidal. Taken together, these results indicate that the protective action of GSDMD in melioidosis is primarily due to induction of pyroptosis and direct killing of bacteria rather than production of cytokines.

摘要

Gasdermin D (GSDMD) 被 caspase-1 或 caspase-11 炎性小体切割可引发细胞焦亡,这是一种溶酶体细胞死亡形式,可防止细胞内细菌感染。在本研究中,我们检查了 GSDMD 在类鼻疽小鼠模型中的作用。与野生型小鼠相比, 小鼠对鼻内感染更敏感, 感染小鼠产生的白细胞介素-18(IL-18)减少,但白细胞介素-1β(IL-1β)减少。尽管 IL-18 减少,但野生型和 小鼠产生的 IFN-γ数量相似。在体外,感染 的巨噬细胞或树突状细胞分泌的 IL-1β和 IL-18 均依赖于 GSDMD。令人惊讶的是,野生型或 GSDMD 缺陷型中性粒细胞分泌的 IL-1β数量相似,这表明这些细胞可能是体内检测到的 GSDMD 非依赖性 IL-1β的来源。经活性 caspase-1 处理后,重组 GSDMD 可直接杀伤 。此外,从野生型而非 中收获的细菌, 巨噬细胞对过氧化氢或人 β 防御素-3 的杀菌作用更敏感。最后,我们提供了证据表明体外感染的巨噬细胞发生的细胞焦亡具有直接杀菌作用。综上所述,这些结果表明,GSDMD 在类鼻疽中的保护作用主要是通过诱导细胞焦亡和直接杀伤细菌而不是产生细胞因子来实现的。

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