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SPLUNC1-βENaC複合体は、正常気道上皮におけるBurkholderia cenocepaciaの浸潤を抑制する
The SPLUNC1-βENaC complex prevents Burkholderia cenocepacia invasion in normal airway epithelia.
PMID: 32680508 DOI: 10.1186/s12931-020-01454-5.
抄録
嚢胞性線維症（CF）患者は、Burkholderia cepacia complex（Bcc）感染症に対して非常に脆弱である。しかし、その根底にある病因は十分に解明されていない。我々は、正常気道でのBcc負担を軽減するためには、短口蓋肺・鼻上皮クローン1（SPLUNC1）-上皮ナトリウムチャネル（ENAC）相互作用が必要であるという仮説を検証した。気道におけるBcc負荷を低減するためにSPLUNC1が必要かどうかを調べるために、SPLUNC1ノックアウトマウスとその野生型実験動物をB. cenocepacia株J2315に感染させた。その結果、SPLUNC1ノックアウトマウスは、野生型マウスと比較して肺の細菌負担が増加した。SPLUNC1ノックアウトマウスの一次気管支上皮（HBECs）をJ2315とインキュベートしたところ、非導入のHBECsと比較して細菌負担が増加した。次に、J2315感染時のSPLUNC1-ENaC複合体の相互作用を調べた。その結果、SPLUNC1は正常HBECでは先端膜に存在していたが、CF HBECでは先端膜には存在していなかった。さらに、SPLUNC1-βENaC複合体は細胞内のJ2315負荷を減少させた。これらのデータは、(i)SPLUNC1の分泌が気道でのJ2315負荷を減少させるために必要であること、(ii)ENaCとの相互作用がJ2315の細胞内侵入を防ぐことを示している。
Cystic fibrosis (CF) patients are extremely vulnerable to Burkholderia cepacia complex (Bcc) infections. However, the underlying etiology is poorly understood. We tested the hypothesis that short palate lung and nasal epithelial clone 1 (SPLUNC1)-epithelial sodium channel (ENaC) interactions at the plasma membrane are required to reduce Bcc burden in normal airways. To determine if SPLUNC1 was needed to reduce Bcc burden in the airways, SPLUNC1 knockout mice and their wild-type littermates were infected with B. cenocepacia strain J2315. SPLUNC1 knockout mice had increased bacterial burden in the lungs compared to wild-type littermate mice. SPLUNC1-knockdown primary human bronchial epithelia (HBECs) were incubated with J2315, which resulted in increased bacterial burden compared to non-transduced HBECs. We next determined the interaction of the SPLUNC1-ENaC complex during J2315 infection. SPLUNC1 remained at the apical plasma membrane of normal HBECs but less was present at the apical plasma membrane of CF HBECs. Additionally, SPLUNC1-βENaC complexes reduced intracellular J2315 burden. Our data indicate that (i) secreted SPLUNC1 is required to reduce J2315 burden in the airways and (ii) its interaction with ENaC prevents cellular invasion of J2315.