การค้นหาอาร์เอ็นเอเป้าหมายสำคัญจากเม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิล
คำสำคัญ:
นิวโทรฟิล, Salmonella, diacylglycerol O-acyltransferase 2, DGAT2บทคัดย่อ
เชื้อแบคทีเรีย Salmonella enterica serovar Typhimurium หรือ Salmonella Typhimurium ก่อให้เกิดโรคทางเดินอาหารอักเสบที่ยังคงเป็นปัญหาสุขภาพทั่วโลก ลักษณะทางพยาธิวิทยาที่เด่นชัดเกิดจากการตอบสนองของเม็ดเลือดขาวชนิดนิวโทรฟิลจำนวนมากที่เคลื่อนที่ไปบริเวณลำไส้ที่มีการติดเชื้อเพื่อกำจัดเชื้อโรค ส่งผลให้เนื้อเยื่อเกิดการอักเสบและถูกทำลาย ในปัจจุบันมีงานวิจัยเกี่ยวกับทรานสคริปโตมจำนวนมาก ทำให้เกิดผลผลิตและข้อมูลมากมายที่ถูกเก็บไว้ในฐานข้อมูล ดังนั้นคณะผู้วิจัยจึงมีแนวคิดในการค้นหาอาร์เอ็นเอเป้าหมายสำคัญจากนิวโทรฟิลที่สัมพันธ์กับการติดเชื้อ Salmonella ผ่านกระบวนการสืบค้นข้อมูลการแสดงออกของอาร์เอ็นเอในผู้ป่วยติดเชื้อ Salmonella จากฐานข้อมูลสาธารณะ และนำข้อมูลยีนของนิวโทรฟิลที่ได้มาวิเคราะห์และจัดเรียงอย่างง่าย ผลการค้นหาอาร์เอ็นเอเป้าหมายพบว่ายีน diacylglycerol O-acyltransferase 2 (DGAT2) เป็นยีนที่ถูกคัดเลือกจากทั้งหมด 137 ยีนของนิวโทรฟิลที่มีการแสดงออกอย่างมีนัยสำคัญในผู้ป่วยติดเชื้อ Salmonella เทียบกับผู้ที่มีสุขภาพดี และเป็นยีนที่ไม่เคยมีการศึกษาเกี่ยวข้องกับเชื้อ Salmonella หรือนิวโทรฟิลมาก่อน การค้นพบนี้บ่งชี้ความใหม่จะนำไปใช้ศึกษาต่อยอด เมื่อนำยีน DGAT2 ไปศึกษาต่อเกี่ยวกับบทบาทในการกำจัดเชื้อ Salmonella โดยนิวโทรฟิลในหลอดทดลอง โดยนำนิวโทรฟิลที่แยกได้จากอาสาสมัครสุขภาพดีมาเพาะเลี้ยงร่วมกับเชื้อ S.Typhimurium ในสภาวะที่มีหรือไม่มี DGAT2 inhibitor และนับจำนวนโคโลนีของแบคทีเรียที่เหลืออยู่ภายในเซลล์ ผลการทดลองพบว่ามีปริมาณเชื้อแบคทีเรียในสภาวะที่มี DGAT2 inhibitor (177.17 ±46.52 CFU/ml) มากกว่าในสภาวะที่ไม่มี DGAT2 inhibitor (77.33 ± 23.72 CFU/ml) อย่างมีนัยสำคัญที่เวลา 60 นาที ผลการทดลองนี้แสดงให้เห็นว่าการยับยั้งการทำงานของยีนเป้าหมาย DGAT2 ส่งผลทำให้ประสิทธิภาพในการกำจัดเชื้อของนิวโทรฟิลลดลง ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จึงเป็นการใช้ประโยชน์จากการสกัดข้อมูลทรานสคริปโตมที่หลากหลายในฐานข้อมูลสำหรับการศึกษาต่อยอดในการทดลองจริงในหลอดทดลอง เพื่อทำให้เกิดองค์ความรู้ใหม่ที่มีคุณค่าที่เกี่ยวข้องกับการเกิดพยาธิสภาพของโรคติดเชื้อ
เอกสารอ้างอิง
Burn GL, Foti A, Marsman G, Patel DF, Zychlinsky A. The Neutrophil. Immunity 2021; 54: 1377-91.
Kolaczkowska E, Kubes P. Neutrophil recruitment and function in health and inflammation. Nat Rev Immunol 2013; 13: 159-75.
Leliefeld PH, Wessels CM, Leenen LP, Koenderman L, Pillay J. The role of neutrophils in immune dysfunction during severe inflammation. Crit Care 2016; 20: 73.
Eng SK, Pusparajah P, Ab Mutalib NS, Ser HL, Chan KG, Lee LH. Salmonella: A review on pathogenesis, epidemiology and antibiotic resistance. Front Life Sci 2015; 8: 284-93.
Menard S, Lacroix-Lamande S, Ehrhardt K, Yan J, Grassl GA, Wiedemann A. Cross-talk between the intestinal epithelium and Salmonella Typhimurium. Front Microbiol 2022; 13: 906238.
Gül E, Enz U, Maurer L, Abi Younes A, Fattinger SA, Nguyen BD, et al. Intraluminal neutrophils limit epithelium damage by reducing pathogen assault on intestinal epithelial cells during Salmonella gut infection. PLoS Pathog 2023; 19: e1011235.
Broz P, Ohlson MB, Monack DM. Innate immune response to Salmonella typhimurium, a model enteric pathogen. Gut Microbes 2012; 3: 62-70.
Hohmann EL. Nontyphoidal salmonellosis. Clin Infect Dis 2001; 32: 263-9.
Aviello G, Knaus UG. ROS in gastrointestinal inflammation: Rescue or Sabotage? Br J Pharmacol 2017; 174: 1704-18.
Ramalho J, Correia J. Non-typhoidal Salmonella severe sepsis in an immunocompetent young woman. BMJ Case Rep 2013; bcr2012008773.
Kudo K, Ohara J, Sano C, Ohta R. Salmonella bacteremia in an older patient with no specific Entry: A case report. Cureus 2023; 15: e49194.
Worley MJ. Salmonella Bloodstream Infections. Trop Med Infect Dis 2023; 8 :487.
Schürmann N, Forrer P, Casse O, Li J, Felmy B, Burgener AV, et al. Myeloperoxidase targets oxidative host attacks to Salmonella and prevents collateral tissue damage. Nat Microbiol 2017; 2: 16268.
Burton NA, Schürmann N, Casse O, Steeb AK, Claudi B, Zankl J, et al. Disparate impact of oxidative host defenses determines the fate of Salmonella during systemic infection in mice. Cell Host Microbe 2014; 15: 72-83.
Gill N, Ferreira RB, Antunes LC, Willing BP, Sekirov I, Al-Zahrani F, et al. Neutrophil elastase alters the murine gut microbiota resulting in enhanced Salmonella colonization. PLoS One 2012; 7: e49646.
Kozlyuk N, Monteith AJ, Garcia V, Damo SM, Skaar EP, Chazin WJ. S100 Proteins in the innate immune response to pathogens. Methods Mol Biol 2019; 1929: 275-90.
Riyapa D, Rinchai D, Muangsombut V, Wuttinontananchai C, Toufiq M, Chaussabel D, et al. Transketolase and vitamin B1 influence on ROS-dependent neutrophil extracellular traps (NETs) formation. PLoS One 2019; 14: e0221016.
Chaussabel D, Rinchai D. Using 'collective omics data' for biomedical research training. Immunol 2018; 155: 18-23.
Chiu HC, Kulp SK, Soni S, Wang D, Gunn JS, Schlesinger LS, et al. Eradication of intracellular Salmonella enterica serovar Typhimurium with a small-molecule, host cell-directed agent. Antimicrob Agents Chemother 2009; 53: 5236-44.
Pankla R, Buddhisa S, Berry M, Blankenship DM, Bancroft GJ, Banchereau J, et al. Genomic transcriptional profiling identifies a candidate blood biomarker signature for the diagnosis of septicemic melioidosis. Genome Biol 2009; 10: R127.
Rinchai D, Kewcharoenwong C, Kessler B, Lertmemongkolchai G, Chaussabel D. Increased abundance of ADAM9 transcripts in the blood is associated with tissue damage. F1000Res 2015; 4: 89.
Futatsugi K, Kung DW, Orr ST, Cabral S, Hepworth D, Aspnes G, et al. Discovery and optimization of imidazopyridine-based inhibitors of diacylglycerol acyltransferase 2 (DGAT2). J Med Chem 2015; 58: 7173-85.
Pabst B, Futatsugi K, Li Q, Ahn K. Mechanistic characterization of long residence time inhibitors of diacylglycerol acyltransferase 2 (DGAT2). Biochem 2018; 57: 6997-7010.
Jin Y, McFie PJ, Banman SL, Brandt C, Stone SJ. Diacylglycerol acyltransferase-2 (DGAT2) and monoacylglycerol acyltransferase-2 (MGAT2) interact to promote triacylglycerol synthesis. J Biol Chem 2014; 289: 28237-48.
Monson EA, Trenerry AM, Laws JL, Mackenzie JM, Helbig KJ. Lipid droplets and lipid mediators in viral infection and immunity. FEMS Microbiol Rev 2021; 45: fuaa066.
Monson EA, Crosse KM, Duan M, Chen W, O'Shea RD, Wakim LM, et al. Intracellular lipid droplet accumulation occurs early following viral infection and is required for an efficient interferon response. Nat Commun 2021; 12: 4303.
Feingold KR, Shigenaga JK, Kazemi MR, McDonald CM, Patzek SM, Cross AS, et al. Mechanisms of triglyceride accumulation in activated macrophages. J Leukoc Biol 2012; 92: 829-39.
Castoldi A, Monteiro LB, van Teijlingen Bakker N, Sanin DE, Rana N, Corrado M, et al. Triacylglycerol synthesis enhances macrophage inflammatory function. Nat Commun 2020; 11: 4107.
Bosch M, Sánchez-Álvarez M, Fajardo A, Kapetanovic R, Steiner B, Dutra F, et al. Mammalian lipid droplets are innate immune hubs integrating cell metabolism and host defense. Science 2020; 370: eaay8085.
Reichert I, Lee JY, Weber L, Fuh MM, Schlaeger L, Rößler S, et al. The triglyceride-synthesizing enzyme diacylglycerol acyltransferase 2 modulates the formation of the hepatitis C virus replication organelle. PLoS Pathog 2024; 20: e1012509.
Anand P, Cermelli S, Li Z, Kassan A, Bosch M, Sigua R, et al. A novel role for lipid droplets in the organismal antibacterial response. Elife 2012; 1: e00003.
Zimmer AM, Pan YK, Chandrapalan T, Kwong RWM, Perry SF. Loss of function approaches in comparative physiology: is there a future for knockdown experiments in the era of genome editing? J Exp Biol 2019; 222: jeb175737.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2025 วารสารเทคนิคการแพทย์

อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.