肺結核菌刺激人類單核球細胞表現IP-10 (第三型干擾素引發之10 kD蛋白質)的分子機制探討

C-X-C 化學抗毒素(chemokines) ，例如IP-10和IL-8在肺部對抗結核分枝桿菌 Mycobacterium tuberculosis (M. Tb) 病灶區扮演關鍵性的免疫致病角色。細胞核因子kappaB抑制因子NF-kappaB repressing factor (NRF)是轉錄靜默因子，有報導指出它會結合在IL-8基因的負調控區negative regulatory element (NRE)扮演基礎抑制角色。在IP-10基因的promoter區，我們比對出一個相似的NRE鍵結區。為了瞭解NRF在肺結核病人中IP-10的調控機轉，我們分別選用正常人及結核病人的肺泡巨噬細胞，周邊血液單核球細胞以及THP-1細胞株進行研究。
在Amplified Mycobacterium Tuberculosis Direct (AMTD) test 的測試結果顯示，在肺結核病人的肺泡巨嗜細胞中核醣體核醣核酸(ribosomal RNA)的量與病人痰液中的結核分枝桿菌數量成正相關。使用共軛焦顯微鏡影像分析法 (confocal image analysis)、西方墨點法(western blot) 以及定量即時分析聚合脢鏈反應 (quantitative real-time PCR)，我們研究的結果證實IP-10及NRF的蛋白質及訊息核醣核酸(mRNA)表現量在開放性肺結核病人的肺泡巨嗜細胞及周邊血單核球細胞都很明顯的比正常人高，在THP-1細胞株以加熱殺死之結核菌Heated Tuberculosis bacilli (H. TB)刺激也明顯的增加。而IP-10蛋白質的增加是經由NF-kappaB (p65)。而使用染色質免疫沉降分析法chromatin immunoprecipitation (ChIP) assays也發現，在感染較多細菌的肺結核病人周邊血液單核球細胞中，NRF連接到IP-10基因的前驅動(promoter)區的量明顯的高於感染較少細菌的肺結核病人及正常人。另外在THP-1細胞以加熱殺死之結核菌刺激後，染色質免疫沉降分析結果也發現，在高劑量結核菌刺激下NRF連接到IP-10基因的前驅動(promoter)區的量明顯的增加。在感染較多細菌的肺結核病人周邊血液單核球細胞中，使用SiRNA技術抑制NRF蛋白質表現會很明顯的增加IP-10的量。使用SiRNA抑制NRF蛋白質表現也能很明顯的增加正常人周邊血液單核球細胞及THP-1細胞受到加熱殺死之結核菌刺激後IP-10的蛋白質表現量。使用p-CMV6-XL4-NRF (p-CMV-NRF)讓NRF增加會抑制NF-kappaB (p65)引起的肺結核病人的周邊血單核球細胞及以H. TB刺激THP-1細胞株的IP-10表現。在肺結核病人的周邊血單核球細胞中，NRF抑制IP-10的分泌機轉是經由干擾NF-kappaB (p65)連接到IP-10基因的前驅動區。而在人類單核球細胞THP-1中，NRF會抑制IP-10的基礎表現量及結核菌刺激引起的IP-10分泌，此機轉是經由干擾NF-kappaB (p65)及第二型核酸核醣聚合脢(RNA polymerase II)連接到IP-10基因的前驅動(promoter)區。
綜合以上研究結果，我們不僅是首先發現NRF在調控結核菌感染引起的IP-10表現的機轉，也提供了一個可能的治療方向來幫助肺結核病人。