结核分枝杆菌感染：Wnt经典信号的免疫调控效果

为了进一步研究Wnt 经典信号对BCG 感染后小鼠巨噬细胞的凋亡是否与细胞周期有关，通过检测各种处理后小鼠巨噬细胞的细胞周期。结果表明，激活Wnt 经典信号后对巨噬细胞的细胞周期有一定的阻滞作用，Wnt3a处理后细胞G2 期细胞数为0，大部分细胞被阻滞在G1 期，Wnt3a 能够有效地阻碍BCG 感染后巨噬细胞内DNA 的合成，抑制大部分细胞处于G1 期，无法顺利进入S 期，因为S 期主要进行DNA 复制，G1 期要对等待复制的DNA 进行完整性检测，如果DNA 损伤，则细胞周期检验点会行使功能阻止不完整的DNA 进入下一个细胞时相。所以，Wnt3a 可能造成部分细胞DNA 损伤，并启动了G1 期到S 期，以及S 期到G2 期的细胞周期检验点，使受到损伤的DNA 无法完成复制，导致进入G2 期的细胞比例下降，并启动凋亡程序使这些细胞凋亡。而DKK1 则逆转了Wnt3a 的阻滞细胞周期的作用。另外BCG增加了细胞碎片比例，这有可能是BCG 会造成细胞坏死，当细胞坏死时细胞膜破裂，因而细胞碎片增多。Wnt3a 则有效减少了细胞碎片，与BCG 的碎片比例2.06% 相比，下降至0.46%（图5-7），这可能是激活Wnt 经典信号后细胞凋亡率虽然增加，但其细胞膜仍然保持完整，因而其碎片比例较低的缘故。

综上所述，我们将Wnt 经典信号对BCG 感染后细胞凋亡的途径总结如下（如图5-8）：首先结核分枝杆菌感染巨噬细胞后，可以使Wnt3a 表达量上调，随后Wnt3a 与受体LRP 及Frizzled 形成三元复合物，激活Wnt 经典信号通路，该通路激活后使凋亡因子Bax 和Bid 的表达量增加，与此同时下调Bcl-2 和Mcl-1 表达水平，使线粒体膜电位水平下降，同时释放细胞色素C，并激活Caspase3，启动了caspase 依赖性凋亡程序；除此之外，为了验证Wnt经典信号对BCG 感染后小鼠巨噬细胞的凋亡是否与细胞周期有关，根据Wnt3a 和BCG 感染后细胞Cyclin D1 的表达可以看到，Wnt3a 上调了Cyclin D1 的表达，表明细胞可以顺利从G0 期进入G1 期。但是由于细胞DNA 损伤无法完成DNA 完整性检验，所以Wnt3a 处理后细胞的G2 期比例下降，由于DNA 受到损伤，因此启动了凋亡程序。

图5-7　Wnt 经典信号对巨噬细胞细胞周期的影响(www.xing528.com)

图5-8　Wnt 经典信号对BCG 感染后细胞凋亡的调控机制

Wnt 经典信号传导途径在许多细胞和组织类型的增殖、分化和功能中起着重要作用。其中对病原菌的先天免疫在保护宿主细胞免受侵袭和感染以及形成适当的适应性免疫反应至关重要。在细菌感染过程中，不同的信号转导途径通过调控一系列基因的表达，并调节炎症、凋亡、坏死和自噬过程。而过度的炎症反应可能导致组织损伤。据科学家前期研究证实，Wnt 经典通路激活后可以抑制病原菌触发的炎症过程。同时也对结核分枝杆菌等病原菌感染后的细胞凋亡、细胞周期阻滞等过程发挥了重要的促进作用，那么未来对Wnt 经典信号通路在结核分枝杆菌感染的研究中需要解决它如何阻滞细胞周期并引发凋亡，是否需要其他的结构如中心体蛋白来参与β-catenin 与其他蛋白质的相互作用？细胞周期阻滞过程中到底有哪些共同作用，最终诱发凋亡，这些问题都还有待进一步的研究来证实。