（通讯员 霍栋）近日，我校动物科学技术学院、动物医学院王湘如教授团队在肠外致病性大肠杆菌诱导的细菌性脑膜炎机制研究方面取得重要进展。相关成果以“CK2 derived from brain microvascular endothelial cells induces astrocyte inflammatory response in Escherichia coli-induced meningitis”为题在国际权威期刊PLOS Pathogens上发表。

细菌性脑膜炎是由肠外致病性大肠杆菌（ExPEC）引起的一种具有高致死率的人畜共患感染性疾病，其引发的公共卫生问题不仅对人类健康产生巨大威胁，还会造成畜禽养殖行业的重大经济损失。中枢神经系统损伤是细菌性脑膜炎发展的最终结果，也是导致大多数幸存者患有神经系统后遗症的直接原因。鉴于目前用于细菌性脑膜炎治疗的疫苗及抗生素自身的局限性，深入了解致脑膜炎病原菌感染中宿主中枢神经系统炎症反应的发生发展过程及具体机制对于寻找行之有效的抑炎途径和开发新的治疗靶点具有重要意义。

ExPEC脑膜炎早期星形胶质细胞发生反应性活化

该研究通过大肠杆菌脑膜炎小鼠模型和体外细胞共培养模型发现，在ExPEC感染早期，脑微血管内皮细胞（BMEC）可能通过细胞间交流诱导了星形胶质细胞的反应性活化以及脑中促炎因子的产生。为了探究分泌蛋白在BMEC诱导星形胶质细胞反应性活化过程中发挥的潜在作用，该研究通过非标记定量蛋白组学分析对ExPEC感染诱导的BMEC分泌蛋白的表达变化情况进行了解析。其中，与NF-κB通路密切相关且具有胞外激酶活性的CK2对于星形胶质细胞的活化状态表现出显著的促进能力。BMEC中CK2的分泌抑制以及活性抑制均能够显著缓解ExPEC感染条件下小鼠脑中的促炎因子转录水平和星形胶质细胞活化水平的升高，提高小鼠的存活率。另一方面，研究通过Gfap的转录激活试验筛选发现NF-κB信号与CK2诱导星形胶质细胞反应性活化功能之间的关联性最强，CK2能够剂量依赖以及浓度依赖性诱导NF-κB信号的激活。体内实验结果表明，脑室内注射CK2重组蛋白能够直接诱导海马星形胶质细胞的活化，而这一过程又会被NF-κB信号抑制剂所干扰。进一步使用免疫沉淀结合质谱分析方式，发现外源CK2能够与星形胶质细胞中的肌球蛋白myosin9互作，并诱导了后者的磷酸化过程。研究通过星形胶质细胞中myosin9的敲除证明了其在CK2诱导/ExPEC感染导致的NF-κB激活、星形胶质细胞反应性活化过程中的关键作用。

该研究阐明了血管内皮-星形胶质细胞交流参与调控ExPEC脑膜炎过程中中枢神经系统炎症反应的具体机制，挖掘出了在这一过程中扮演重要角色的分子靶标CK2，为ExPEC脑膜炎的临床治疗提供了新的思路与理论依据。

BMEC来源的CK2在ExPEC脑膜炎中诱导星形胶质细胞反应性活化

华中农业大学博士研究生霍栋和已出站博士后杨瑞成为论文的共同第一作者，王湘如教授为论文通讯作者。该研究获得国家重点研发计划青年科学家项目（2021YFD1800800）、国家自然科学基金（32122086）等项目的大力资助。

审核人：王湘如

原文链接：https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1013464