英格恩生物技术博客 生物实验干货分享
文献标题
Epithelial Atg5 Deficiency Intensifies Caspase-11 Activation, Fueling Extracellular mtDNA Release to Activate cGAS–STING–NLRP3 Axis in Macrophages During Pseudomonas Infection
影响因子
期刊 MedComm 的2025年影响因子为 10.7。
概要
本研究揭示了肺上皮细胞中自噬相关蛋白ATG5在防御Pseudomonas aeruginosa感染中的关键作用。通过单细胞转录组分析发现，II型肺泡上皮细胞（AEC2）在感染后自噬通路显著富集。利用条件性Atg5敲除小鼠模型，研究发现ATG5缺失导致：
- 生存率下降
- 细菌清除能力减弱
- 炎症反应加剧（AKT/PI3K/NF-κB通路激活）
- 线粒体自噬（mitophagy）受损，线粒体损伤加剧
- 非经典caspase-11炎症小体激活，GSDMD切割增加
- 细胞外mtDNA释放增多，进而激活巨噬细胞中cGAS–STING–NLRP3轴
这些结果表明，上皮细胞中的ATG5通过维持线粒体稳态和抑制过度炎症反应，在宿主防御中发挥核心作用。
采用英格恩（Engreen）产品实验部分
在4.3节 Materials and Methods 中提及：
“对于Atg5敲除体内实验，将20μg Atg5 siRNA或siNC与7.5μL Entranster体内转染试剂（Engreen Biosystem）和7.5μL生理盐水混合，使总体积为30μL。将混合物鼻内给药于C57BL/6J小鼠。“
说明：
本研究使用英格恩公司的Entranster-in vivo转染试剂进行小鼠体内Atg5 siRNA的递送，成功实现了肺上皮细胞中Atg5的敲低，为后续表型和机制研究提供了关键技术支持。
实验意义
- 机制层面：揭示了上皮细胞中ATG5通过调控线粒体自噬和caspase-11–GSDMD–mtDNA轴，影响巨噬细胞的免疫应答，拓展了对细胞间免疫调控的理解。
- 疾病模型：为Pseudomonas aeruginosa引起的肺部感染提供了新的治疗靶点，如调控自噬或抑制cGAS–STING通路可能减轻过度炎症反应。
- 技术应用：成功应用体内siRNA转染技术（使用英格恩试剂），为肺上皮细胞基因功能研究提供了可行方法。
- 转化价值：提示增强上皮细胞自噬或靶向mtDNA释放通路可能成为治疗耐药性Pseudomonas感染的新策略。