Invasion of the enteric nervous system by neurotropic Listeria monocytogenes

嗜神经性单核细胞增生李斯特菌侵入肠神经系统

基本信息

  • 批准号:
    10655059
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 60.21万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-07-01 至 2028-06-30
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Listeria monocytogenes (Lm) are Gram-positive, facultative intracellular bacteria that cause two types of brain infections in humans: diffuse (meningitis/meningoencephalitis) and focal brainstem (rhombencephalitis). Meningitis occurs in the setting of immune compromise, likely due to the failure of the immune system to limit exponential growth of Lm in tissues such as spleen or liver. This leads to high titer bacteremia and either direct invasion of the blood-brain-barrier (BBB) or “stealth transport” of Lm associated with myeloid-derived cells that cross the BBB. In contrast, rhombencephalitis is an infection of a delayed nature that occurs in young, otherwise healthy immune competent people, which suggests that the infection is dependent on bacterially encoded neurovirulence factors. The central hypothesis of this proposal is that the virulence factors which define neurotropism during rhombencephalitis mediate critical early events in the intestines, rather than in the brain. Support for this hypothesis comes from our preliminary data showing that when the neurotropic Lm are injected intravenously (bypassing the gut phase of the infection), they do not disseminate to the brain. In addition, others showed that rhombencephalitis isolates did not have an increased ability to survive and replicate in bovine organotypic brain slices ex vivo relative to other Lm strains. Until recently, rhombencephalitis could be studied only in cows or sheep due to the lack of a small animal model of Lm brainstem infections. However, we recently showed that some clinical isolates of Lm (UKVDL9 and SD4000) could preferentially colonize the brainstems of mice late in the course of infection, without reaching high titer in the blood. Both of the neurotropic strains we reported belong to lineage III, the smallest and least characterized group of Lm isolates. The goal of this proposal is to define the factors that promote neurotropism by Lm UKVDL9 and SD4000 during the gut phase of listeriosis. We predict that neurotropic Lm could have an advantage in three different aspects of the intestinal infection; these form the three Specific Aims of the proposal. In Aim 1, we determine if the route used to cross the gut mucosa or inflammatory response induced promotes localization of neurotropic Lm strains in neural bundles in the intestinal submucosa or within the vagal crypt endings surrounding lymphoid cryptopatches in the gut. In Aim 2, we identify the novel Lm surface protein that mediates enhanced invasion of enteric glial cells, the cell type that surrounds nerves in the gut. In Aim 3, we test the hypothesis that a truncated actA allele found in neurotropic Lm promotes an altered type of intracellular movement that allows the bacteria to migrate along the entire length of an axon all the way to the brainstem. This work will move the listeriosis field forward by providing the first real insights into neurotropism during this life-threatening foodborne infection and could also lay the groundwork for new areas of pathogenesis or microbiome-related research to understand how bacteria interact with cells of the enteric nervous system.
单核细胞增生李斯特氏菌 (Lm) 是革兰氏阳性、兼性细胞内细菌,可引起两种类型的脑损伤 人类感染:弥漫性(脑膜炎/脑膜脑炎)和局灶性脑干(菱形脑炎)。 脑膜炎发生在免疫受损的情况下,可能是由于免疫系统未能限制 Lm 在脾脏或肝脏等组织中呈指数增长,这会导致高滴度菌血症,或者直接导致。 入侵血脑屏障(BBB)或与骨髓来源细胞相关的 Lm 的“秘密运输” 相比之下,菱形脑炎是一种延迟性感染,发生在年轻人身上。 健康的免疫能力强的人,这表明感染取决于细菌编码 该提案的中心假设是定义的毒力因素。 菱形脑炎期间的神经向性介导肠道中而不是大脑中的关键早期事件。 我们的初步数据支持这一假设,表明当注射神经性 Lm 时 静脉注射(绕过感染的肠道阶段),它们不会传播到大脑。 研究表明,菱形脑炎分离株在牛体内的生存和复制能力并未增强 与其他 Lm 菌株相关的离体器官型脑切片直到最近才得以研究。 由于缺乏 Lm 脑干感染的小动物模型,因此只能在牛或羊中进行。 表明 Lm 的一些临床分离株(UKVDL9 和 SD4000)可以优先定植于脑干 小鼠在感染过程后期,血液中的两种嗜神经菌株均未达到高滴度。 向谱系 III 报告,这是 Lm 分离株中最小且特征最少的群体。 旨在定义在李斯特菌病肠道阶段通过 Lm UKVDL9 和 SD4000 促进神经趋向性的因素。 我们预测,神经性 Lm 可能在肠道感染的三个不同方面具有优势; 这些构成了该提案的三个具体目标 在目标 1 中,我们确定是否使用穿过肠道的路线。 粘膜或诱导的炎症反应促进神经束中嗜神经性 Lm 菌株的定位 肠道粘膜下层或肠道淋巴隐窝周围的迷走神经隐窝末端。 目标 2,我们鉴定了介导肠胶质细胞(细胞)侵袭增强的新型 Lm 表面蛋白 在目标 3 中,我们测试了以下假设:在 中发现了截短的 actA 等位基因。 亲神经性 Lm 促进细胞内运动的改变类型,使细菌能够沿着 这项工作将通过提供从轴突到脑干的整个长度来推动李斯特菌病领域的发展。 在这种危及生命的食源性感染中首次真正了解向神经性,也可能奠定 为发病机制或微生物组相关研究的新领域奠定基础,以了解细菌如何相互作用 与肠神经系统的细胞。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

SARAH E. F. D'ORAZIO其他文献

SARAH E. F. D'ORAZIO的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('SARAH E. F. D'ORAZIO', 18)}}的其他基金

Dissemination of intracellular and extracellular Listeria from the gut
细胞内和细胞外李斯特菌从肠道的传播
  • 批准号:
    10417246
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Dissemination of intracellular and extracellular Listeria from the gut
细胞内和细胞外李斯特菌从肠道的传播
  • 批准号:
    10306092
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Defining the Intracellular Growth Niche of Foodborne Listeria monocytogenes
定义食源性单核细胞增生李斯特菌的细胞内生长生态位
  • 批准号:
    10113535
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Defining the Intracellular Growth Niche of Foodborne Listeria monocytogenes
定义食源性单核细胞增生李斯特菌的细胞内生长生态位
  • 批准号:
    10356591
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Autumn Immunology Conference
秋季免疫学会议
  • 批准号:
    10605928
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Role of Rapid IFNg Secretion by CD*+ T cells in Clearance of Food Borne Listeria
CD* T 细胞快速分泌 IFNg 在清除食源性李斯特菌中的作用
  • 批准号:
    8343492
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Role of Rapid IFNg Secretion by CD*+ T cells in Clearance of Food Borne Listeria
CD* T 细胞快速分泌 IFNg 在清除食源性李斯特菌中的作用
  • 批准号:
    8493992
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Systemic spread of Listeria monocytogenes after oral infection
口腔感染后单核细胞增生李斯特菌的全身传播
  • 批准号:
    8337872
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
MHC-Ib restricted T cell responses against Listeria monocytogenes
MHC-Ib 限制 T 细胞对单核细胞增生李斯特菌的反应
  • 批准号:
    7739108
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
MHC-Ib restricted T cell responses against Listeria monocytogenes
MHC-Ib 限制 T 细胞对单核细胞增生李斯特菌的反应
  • 批准号:
    7873036
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:

相似国自然基金

等位基因聚合网络模型的构建及其在叶片茸毛发育中的应用
  • 批准号:
    32370714
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于人诱导多能干细胞技术研究突变等位基因特异性敲除治疗1型和2型长QT综合征
  • 批准号:
    82300353
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
肠杆菌多粘菌素异质性耐药中phoPQ等位基因差异介导不同亚群共存的机制研究
  • 批准号:
    82302575
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
ACR11A不同等位基因调控番茄低温胁迫的机理解析
  • 批准号:
    32302535
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
玉米穗行数QTL克隆及优异等位基因型鉴定
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    55 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Generation and Characterization of Novel Large Animal Models of Usher Syndrome Type 3
3 型亚瑟综合症新型大型动物模型的生成和表征
  • 批准号:
    10706969
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Modeling and Therapeutic Approaches for Genetic Vasculopathies
遗传性血管病的建模和治疗方法
  • 批准号:
    10706537
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Foxo3 Mechanisms in Noise Damage
Foxo3 噪声损害机制
  • 批准号:
    10432086
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Mechanisms of mitochondrial inheritance
线粒体遗传机制
  • 批准号:
    10365938
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
Defining the Role of FHL5, a Novel Hypertension Associated Gene in Smooth Muscle Cells
定义平滑肌细胞中新型高血压相关基因 FHL5 的作用
  • 批准号:
    10490245
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 60.21万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了