EPIGENTEK：组蛋白H3修饰多重检测试剂盒

肺炎链球菌（Streptococcus pneumoniae）是一种常见于人上呼吸道的细菌，可以在鼻腔黏膜中无症状携带，但也能引起严重的肺炎。上皮细胞作为细菌进入呼吸道的第一道防线，在维持体内稳态或对抗入侵病原体引起的炎症反应中起着关键作用。然而，上皮细胞在维持稳态或对抗入侵的肺炎链球菌时的具体作用机制尚不完全清楚。近年来的研究表明，细菌病原体可以通过诱导宿主的组蛋白修饰来主动改变宿主的转录程序，从而促进感染。

“Epithelial cells maintain memory of prior infection with Streptococcus pneumoniae through di-methylation of histone H3”旨在探讨上皮细胞如何通过组蛋白H3的二甲基化（H3K4me2）来保持对肺炎链球菌先前感染的记忆。

实验方法

实验设计：研究团队使用人肺泡上皮细胞系A549和人鼻上皮细胞系RPMI2650作为模型，通过感染肺炎链球菌（TIGR4菌株）来模拟感染过程。实验分为初次感染（1°感染）、感染后维持（PI）和二次感染（2°感染）等组别。在感染后，使用抗生素清除细菌，并通过活死细胞染色和细胞增殖实验确保实验结果的准确性。

转录组和表观遗传组分析：研究团队收集了不同感染阶段的细胞样本，进行了转录组测序（RNA-seq）和组蛋白H3修饰的多重修饰检测。通过RNA-seq数据，分析了感染前后细胞转录组的变化，特别是差异表达基因的功能富集情况。同时，使用Epigentek品牌的组蛋白H3修饰多重检测试剂盒（货号：P-3100）对感染前后的细胞进行了组蛋白H3多种修饰的检测，以识别可能的持久性表观遗传标记。

染色质免疫沉淀测序（ChIP-seq）：为了进一步验证ELISA的结果并探索H3K4me2在基因组上的分布，研究团队进行了ChIP-seq实验。使用H3K4me2特异性抗体富集了感染前后细胞中的H3K4me2修饰区域，并进行了高通量测序。通过生物信息学分析，比较了感染前后H3K4me2修饰区域的变化，并探索了这些变化与基因表达的关系。

抑制剂实验：为了研究H3K4me2修饰的诱导机制，研究团队使用了甲基转移酶抑制剂Sinefungin和磷酸酶PP1抑制剂Calyculin A处理细胞，并检测了处理前后H3K4me2水平的变化。这些实验有助于揭示H3K4me2修饰的诱导是否依赖于特定的酶活性。

动物实验：为了验证体内感染情况下H3K4me2修饰的存在，研究团队还进行了小鼠鼻腔感染实验。在感染后收集小鼠肺部上皮细胞，并使用流式细胞术检测了H3K4me2的修饰水平。

实验结论

在A549细胞中通过多重酶联免疫吸附测定（Multiplex ELISA）定量检测21种修饰的组蛋白H3（货号：P-3100）。雷达图表示在时间点α（3小时）时，1°（初次感染）或PI（感染后维持）细胞与UI（未感染）细胞之间每种组蛋白H3修饰的相对变化（%）。

   研究发现，肺炎链球菌感染能够诱导上皮细胞中组蛋白H3的第4位赖氨酸发生二甲基化（H3K4me2）修饰，并且这种修饰在细菌清除后至少持续9天。通过转录组和表观遗传组分析，研究团队发现感染后的上皮细胞在转录水平上发生了显著变化，并且这些变化与H3K4me2修饰的诱导和维持密切相关。进一步的研究表明，H3K4me2修饰主要定位于基因组的增强子区域，并且与特定转录因子的结合位点重叠。在二次感染时，具有H3K4me2修饰的上皮细胞对肺炎链球菌的粘附能力显著增强，表明这种表观遗传修饰可能促进了感染的复发或加重。

此外，研究团队还发现，H3K4me2修饰的诱导依赖于细菌的活性及其与上皮细胞的结合能力。使用抑制剂实验进一步揭示了H3K4me2修饰可能不是由宿主甲基转移酶活性的增加引起的，而是可能与去甲基化酶的活性受到抑制有关。动物实验的结果也支持了体内感染情况下H3K4me2修饰的存在和持久性。

综上所述，该研究揭示了肺炎链球菌感染能够在上皮细胞中留下持久的表观遗传标记——H3K4me2修饰，并且这种修饰可能通过影响上皮细胞的转录状态和表型来影响后续的感染过程。这一发现为理解细菌感染与宿主免疫反应之间的相互作用提供了新的视角，并为开发针对细菌感染的新型治疗策略提供了潜在的靶点。

EPIGENTEK品牌的Histone H3修饰多重检测试剂盒在本研究中发挥了关键作用，为表观遗传学研究提供了高效、准确的组蛋白修饰分析工具。这些发现不仅增进了我们对上皮细胞在细菌感染中作用的理解，还为开发新的抗感染治疗策略提供了潜在靶点。