布氏桿菌在AAMs會藉由PPARγ來增加葡萄糖的利用率，進而維持慢性感染

論文：Mariana N. Xavier, Maria G. Winter, Alanna M. Spees, Andreas B. den Hartigh, Kim Nguyen, Christelle M. Roux, Teane M.A. Silva, Vidya L. Atluri, Tobias Kerrinnes, A.Marijke Keestra, Denise M. Monack, Paul A. Luciw, Richard A. Eigenheer, Andreas J. Bäumler, Renato L. Santos, and Renée M. Tsolis.

PPARγ-Mediated Increase in Glucose Availability Sustains Chronic Brucella abortus Infection in Alternatively Activated Macrophages. Cell Host Microbe. (2013) 14, 159-170.

報告者：翁肇徽                  時間：15:00~16:00, Dec. 4, 2013

講評老師：黃一修教授                       講評老師：黃一修教授

摘要：

    布氏桿菌是一種人畜共通的革蘭氏陰性菌，布氏桿菌可以躲過宿主的吞噬作用，造成慢性的感染，其治療需要使用多種抗生素，並且有很高的復發率。在作者先前的研究發現布氏桿菌的慢性感染和其代謝非常相關，先前的研究也發現CAM ( Classically activated macrophage )和AAM ( Alternatively activated macrophage )在宿主的免疫、發炎和代謝扮演重要角色，而CAM的代謝是走糖解路徑，AAM則是走脂肪酸代謝路徑，所以作者的研究目的是想知道到底是哪一種型態的巨噬細胞會和慢性感染有關。首先作者用布氏桿菌感染老鼠，結果發現在慢性感染期時AAMs的數量較多，且細菌能在AAMs中生長複製得較好，若是在AAMs有缺陷的老鼠，發現其抵抗布氏桿菌感染的能力較好，由此可知AAMs提供布氏桿菌一個較好的生長環境來造成慢性感染。在先前研究發現PPARγ會去調控巨噬細胞表現AAM的表型，所以作者做實驗發現如果抑制了PPARγ會造成AAM的數量下降和布氏桿菌的生存下降，由此可知PPARγ會去調控巨噬細胞的代謝，而使得布氏桿菌可在此生存。已知布氏桿菌可以利用葡萄糖來生長，所以作者想確定是不是因為PPARγ調控巨噬細胞成AAM型態，使得代謝路徑走向脂肪酸代謝，讓細胞中的葡萄糖含量變多，而使布氏桿菌能利用葡萄糖在此生長的較好。結果發現在布氏桿菌的慢性感染，糖解路徑的基因表現下降，並且布氏桿菌確實是會利用葡萄糖來生長。綜合以上結果，在布氏桿菌的慢性感染時，會產生大量的IL-4，使得巨噬細胞分化成AAM，而PPARγ活化使得代謝走向脂肪酸代謝路徑，細胞中葡萄糖增加，布氏桿菌便可利用葡萄糖在此生長。所以如果能把PPARγ2當作藥物治療的標靶，就能去治療布氏桿菌的慢性感染，並避免再次復發。

參考資料：

1.      Hong, P.C., Tsolis, R.M., and Ficht, T.A. (2000). Identification of genes required for chronic persistence of Brucella abortus in mice. Infect. Immun. 68, 4102–4107.

2. Chawla, A. (2010). Control of macrophage activation and function by PPARs. Circ. Res. 106, 1559–1569.