The Role of Rac and ROS in the Control of Aspergillus Infection

Rac 和 ROS 在控制曲霉感染中的作用

基本信息

  • 批准号:
    8927333
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 5.24万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-09-16 至 2016-09-15
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Aspergillus fumigatus is an important opportunistic pathogen to which humans are exposed every day via inhalation of spores into the lungs. In healthy individuals, the innate immune system is sufficient to prevent the growth, dissemination, and germination of these spores. However in immunocompromised patients, such as those undergoing immunosuppressive therapies, with genetic immunodeficiencies, or infected with HIV/AIDs, invasive aspergillosis can develop and is life-threatening. The full complement of innate immune networks and mechanisms that kill spores in healthy individuals remain poorly understood. The overarching goal of the proposed research is to better understand how innate immune cells control Aspergillus infections in healthy individuals and how disease is able to proceed uncontrolled in immunocompromised individuals. The zebrafish embryo host model system is ideally suited to answer these questions. Zebrafish embryos have not yet developed an adaptive immune system, allowing us to specifically study innate immune responses. Additionally, the embryos are translucent, allowing for live imaging of cell migration, phagocytosis, and spore viability and germination. In collaboration with a fungal pathogenesis lab we have recently developed an Aspergillus infection model in zebrafish which recapitulates many aspects of the human disease. We propose to utilize this model to study the requirement for specific immune mechanisms, such as production of reactive oxygen species (ROS), in the control of Aspergillus. ROS are known to be important to control Aspergillus, but exactly how they act and whether they are most important for cell-cell signaling, chemotaxis, or fungicidal activity is unknown. This research is driven by the hypothesis that ROS play multiple complementary roles in different innate immune cell types in response to Aspergillus infection. The strength in this proposal lies in the collaboration between a zebrafish lab and a fungal pathogenesis lab, allowing us to probe both sides of the host-pathogen interaction.
描述(由申请人提供):烟曲霉是一种重要的机会性病原体,人类每天通过将孢子吸入肺部而接触到该病原体。在健康个体中,先天免疫系统足以阻止这些孢子的生长、传播和萌发。然而,在免疫功能低下的患者中,例如接受免疫抑制治疗、患有遗传性免疫缺陷或感染艾滋病毒/艾滋病的患者,可能会发展为侵袭性曲霉病并危及生命。对健康个体中杀死孢子的先天免疫网络和机制的完整补充仍然知之甚少。拟议研究的总体目标是更好地了解先天免疫细胞如何控制健康个体中的曲霉菌感染,以及疾病如何在免疫功能低下的个体中不受控制地发展。斑马鱼胚胎宿主模型系统非常适合回答这些问题。斑马鱼胚胎尚未发育出适应性免疫系统,使我们能够专门研究先天免疫反应。此外,胚胎是半透明的,可以对细胞迁移、吞噬作用、孢子活力和萌发进行实时成像。我们最近与真菌发病机制实验室合作,在斑马鱼中开发了曲霉菌感染模型,该模型概括了人类疾病的许多方面。我们建议利用该模型来研究控制曲霉菌时对特定免疫机制的需求,例如活性氧(ROS)的产生。众所周知,ROS 对于控制曲霉菌很重要,但它们到底如何发挥作用以及它们是否对细胞间信号传导、趋化性或杀菌活性最重要尚不清楚。这项研究的假设是,ROS 在不同的先天免疫细胞类型中对曲霉菌感染的反应中发挥多种互补作用。该提案的优势在于斑马鱼实验室和真菌发病机制实验室之间的合作,使我们能够探究宿主与病原体相互作用的双方。

项目成果

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