干扰素基因刺激蛋白STING是DNA识别受体的重要适配蛋白,也可作为CDNs的直接受体发挥作用。一旦被激活,STING招募TBK1激活IRF3,入核诱导I型干扰素的表达,因此,目前关于STING的研究主要集中于其介导的I型干扰素信号参与抗病毒感染及自身免疫性疾病的发生。然而,STING在宿主抗菌免疫反应中是把双刃剑,且在呼吸道感染中的作用机制并不清楚。金葡菌呼吸道感染可从无症状发展至坏死性肺炎,尤其MRSA的出现使其成为全球严峻的公共卫生挑战。研究调节呼吸道免疫反应的分子机制,寻找干预靶标,有利于金葡菌感染性肺炎的防控。因此,本论文对STING在宿主防御金葡菌呼吸道感染中的作用和机制进行了深入探究。利用WT和STING-/-小鼠构建金葡菌感染性肺炎模型,首先分析STING是否影响宿主对金葡菌的易感性。结果发现,与WT小鼠相比,STING-/-小鼠对金葡菌呼吸道感染更为易感,主要表现为小鼠死亡率显著增加,且在金葡菌感染24h后,BALF和肺组织的细菌载量显著增加、肺组织病理损伤加重、炎性细胞浸润增加和炎性介质分泌增多。表明STING有助于机体抵御金葡菌呼吸道感染。然而,上述结果并不能准确揭示STING的保护机制,因为感染和炎症总是相互交织,互为因果。因此,本研究分析了金葡菌和宿主在早期感染中的相互作用。结果发现,在金葡菌感染6 h后,与WT小鼠相比,STING-/-小鼠肺组织的细菌载量显著增加。同时,两种基因型小鼠之间的炎性介质分泌无明显差异。这些结果表明STING主要通过限制金葡菌在肺组织的早期定殖,起到抗金葡菌呼吸道感染的作用。STING如何限制金葡菌的早期定殖,是接下来需要探究的新问题。宿主细胞死亡是对微生物入侵的一种急性免疫反应,细菌可介导宿主细胞死亡实现免疫逃逸。为了探究STING是否通过介导细胞死亡实现其抗感染作用,本研究进行如下实验:首先,通过TUNEL染色和LDH检测肺组织的细胞死亡情况。结果发现,在金葡菌感染6 h后,与WT小鼠相比,STING-/-小鼠肺组织切片的TUNEL染色阳性细胞及BALF中的LDH释放显著增多。此外,通过流式细胞术检测巨噬细胞和嗜中性粒细胞的数量及其死亡情况。结果发现,与WT小鼠相比,STING-/-小鼠BALF中的嗜中性粒细胞数量相当,但巨噬细胞的数量显著减少且死亡增多。这些结果说明在金葡菌感染早期,STING抑制肺组织中的巨噬细胞发生死亡。随后,进一步分析STING介导的细胞死亡方式。近年来发现,金葡菌毒素如Agr、Hla、Luk AB和Psms等,可通过激活肺泡巨噬细胞发生坏死性凋亡诱导肺损伤。因此,本研究分析STING介导的细胞死亡是否为坏死性凋亡。结果发现,在金葡菌感染6 h后,STING-/-小鼠肺组织中的RIPK3和p-MLKL表达水平显著升高。免疫组织化学结果显示STING主要表达于浸润的炎性细胞,因此体外以BMDM为模型探究STING对细胞死亡的影响。结果发现,在金葡菌感染后,与WT-BMDM相比,STING-/--BMDM细胞死亡增加,RIPK3和p-MLKL表达显著增强,且此过程可被Nec-1所抑制。上述结果表明STING可抑制金葡菌感染诱导的坏死性凋亡发生。为了进一步探究坏死性凋亡信号在金葡菌呼吸道感染中的作用,本研究用MLKL-/-小鼠来进行评估。结果发现,在金葡菌感染6 h后,与WT小鼠相比,MLKL-/-小鼠肺组织的细菌载量显著降低,LDH检测和流式细胞术结果显示其BALF中的巨噬细胞数量显著增多且死亡减少。在金葡菌感染24 h后,MLKL-/-小鼠对金葡菌呼吸道感染的宿主防御增强。同时,应用MLKL抑制剂GW806742X预处理小鼠,可弥补STING-/-小鼠对金葡菌呼吸道感染的免疫防御缺陷。上述结果表明STING通过抑制坏死性凋亡信号,起到限制金葡菌在呼吸道早期定殖的作用。上述结果显示,尽管抑制STING-/-小鼠的坏死性凋亡信号可增强机体的免疫保护作用,但其与WT小鼠仍有一定差距,说明STING还可通过介导其他机制抗金葡菌呼吸道感染。胞外诱捕网（ETs）是一种新型胞外杀菌方式,与肺部疾病的发生发展息息相关。因此,进一步分析STING是否可以通过调控ETs产生起到抗感染保护作用。首先,本研究应用DNaseⅠ分析ETs在金葡菌呼吸道感染中的作用。SYTOX green染色结果显示,金葡菌感染后,DNaseⅠ可成功降解ETs。同时,DNaseⅠ处理在不影响炎性细胞浸润和炎性因子释放的前提下,可使金葡菌在肺组织的定殖显著增加。这些结果表明ETs有助于机体抵御金葡菌呼吸道感染。同时,在金葡菌感染6 h后,与WT小鼠相比,STING-/-小鼠BALF中的cf DNA水平、肺组织Cit H3的表达水平以及BALF细胞中DNA与Cit H3的共定位显著减少。为了进一步论证这一发现,本研究在体外以BMDM/BMDN为模型探究STING对ETs形成的影响。结果发现,在金葡菌感染后,STING-/-小鼠的BMDM/BMDN的培养上清中的cf DNA水平显著降低,细胞全蛋白及核蛋白中的Cit H3的表达水平显著降低,激光共聚焦显微镜观察DNA与ETs相关蛋白（NE、MPO和Cit H3）的共定位也显著减少。同时,无论Cyt D抑制细胞吞噬功能与否,与WT-BMDM相比,STING-/--BMDM的胞外细菌数量均显著增加,且在DNaseⅠ处理后,二者的差异消失。上述结果说明STING促进机体产生ETs以抵御金葡菌感染。接下来,进一步分析STING介导ETs产生的分子机制。已有研究证实NADPH氧化酶来源的ROS在ETs形成中发挥重要作用。因此,本研究分析STING介导的ETs形成是否依赖于ROS。首先,应用ROS抑制剂DPI分析其在金葡菌诱导ETs形成中的作用。结果发现,金葡菌感染后,DPI预处理会显著减少ETs形成,主要表现为cf DNA水平显著降低以及DNA与ETs相关蛋白的共定位（NE、MPO和Cit H3）显著减少。ROS作为重要的第二信使,可激活ERK1/2和p38MAPK信号通路。本研究发现,在金葡菌感染后,DPI预处理可以抑制ERK1/2信号,但不能抑制p38 MAPK信号。进一步分析STING介导的ETs是否依赖于ROS-ERK信号。结果发现,金葡菌感染后,与WT-BMDM相比,STING-/--BMDM中的ROS水平以及p-ERK的表达量显著下降。同时,抑制ROS-ERK信号可以减少ETs形成,且抑制剂预处理使WT和STING-/-小鼠BMDM的ETs形成差异消失。以上结果表明,STING介导ROS-ERK信号促进金葡菌诱导的ETs形成。综上所述,本研究证明干扰素基因刺激蛋白STING通过抑制巨噬细胞发生坏死性凋亡,限制金葡菌在呼吸道的早期定殖,同时STING介导ROS-ERK信号促进金葡菌诱导的ETs产生,增强吞噬细胞的胞外杀菌效应,从而实现其抗金葡菌呼吸道感染作用。