甲型流感病毒感染对香烟烟雾所致慢性阻塞性肺疾病炎症反应的影响及机制研究

发布时间：2017-05-29 20:08

  本文关键词：甲型流感病毒感染对香烟烟雾所致慢性阻塞性肺疾病炎症反应的影响及机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种以持续性气道炎症和气流受限为特征的慢性肺部疾病,由于该病具有流行性广和高致死率等特点,其发病机制已成为近年来研究的热点。香烟烟雾(Cigarette smoke extract,CSE)是COPD发生的主要诱因,研究表明,COPD人群中70%为长期吸烟者,吸烟人群中有20%可发展为COPD,但CSE诱发COPD的机制尚未明确。目前认为,CSE引起肺部炎症反应表现为巨噬细胞和中性粒细胞等炎症细胞大量聚集,支气管和肺黏膜分泌多种炎症细胞因子和趋化因子,进而引起机体全身性炎症反应,造成对心血管系统、神经系统和呼吸系统的损伤,而COPD急性发作(Acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease,AECOPD)是导致COPD患者住院率和死亡率居高不下的主要因素。鼻病毒、流感病毒和呼吸道合胞病毒等呼吸道病毒感染是AECOPD的主要诱导因素,其中流感病毒感染近年呈上升趋势。随着对固有免疫应答的认识不断加深,流感病毒感染诱发AECOPD很有可能是其影响了机体的固有免疫应答,从而使COPD的炎症反应加重造成的。由此可见,以固有免疫应答为对象,研究流感病毒感染COPD诱发的炎症反应及其机制具有切实的意义。本研究主要分为体内和体外两部分实验进行。体外实验首先采用CSE暴露法建立COPD细胞模型,以MTT法测定CSE对人肺癌上皮细胞系A549的半数抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50)。具体实验分为正常对照组(细胞培养液),烟雾组(CSE),病毒组(100TCID50),病毒-烟雾混合组(CSE+100TCID50)。各实验组造模后,用ELISA法分别测定细胞上清液中炎症细胞因子IL-6、IL-8、IL-1β和TNF-α的表达量。提取A549细胞总RNA,用实时定量PCR法检测各组细胞中核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(Nucleotide binding ligomerization domain receptor protein 3,NLRP3)和半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)m RNA的相对表达量。体内实验采用被动吸烟法建立COPD小鼠模型。具体实验分为正常对照组(正常饲养),烟雾组(烟熏),病毒组(100TCID50),病毒-烟雾混合组(烟熏+100TCID50)。造模结束后取小鼠气管和肺组织,进行HE染色和AB-PAS染色,并用免疫组化法测定NLRP3和Caspase-1蛋白的表达量;取小鼠肺组织进行匀浆,用ELISA法测定炎症细胞因子IL-6、IL-1β和TNF-α的相对表达量。结果显示,CSE对A549细胞的IC50为20%。体内实验和体外实验中,与正常对照组相比,烟雾组炎症细胞因子IL-6、IL-8、IL-1β和TNF-α的表达量显著升高(P0.05,P0.01);与烟雾组相比,病毒-烟雾混合组炎症细胞因子IL-6、IL-8、IL-1β和TNF-α的表达量显著升高(P0.05,P0.01)。实验组(烟雾组、病毒组、病毒-烟雾混合组)小鼠气管和肺组织HE染色和AB-PAS染色结果符合临床COPD病理改变,烟雾组和病毒组小鼠气管上皮细胞出现脱落、坏死,杯状细胞增加,肺组织和气管粘膜下层出现炎症细胞浸润,肺组织结构不完整;病毒-烟雾混合组小鼠气管上皮细胞大量脱落,杯状细胞显著增加,肺组织和气管粘膜下层出现大量炎症细胞浸润,肺组织结构严重破坏。A549细胞和小鼠肺组织NLRP3和Caspase-1蛋白/m RNA检测结果显示,烟雾组没有NLRP3和Caspase-1蛋白/m RNA的显著增加(P0.05),与烟雾组和病毒组相比,病毒-烟雾混合组NLRP3和Caspase-1蛋白/m RNA均有显著升高(P0.01)。综上,CSE通过激活了IL-6、IL-8、IL-1β和TNF-α等固有免疫分子,使肺上皮细胞产生了炎症反应,而甲型流感病毒感染通过调控NLRP3和Caspase-1的表达,进而进一步加重了气道炎症反应。
【关键词】：香烟烟雾 慢性阻塞性肺疾病 炎症 甲型流感病毒 固有免疫
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R563.9;R511.7
【目录】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-11
• 中英文对照表11-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 香烟与COPD12-14
• 1.1.1 香烟烟雾（CSE）的危害12-14
• 1.1.2 香烟烟雾造成机体损伤的机制14
• 1.2 呼吸道病毒与COPD14-16
• 1.2.1 鼻病毒14
• 1.2.2 呼吸道合胞病毒14-15
• 1.2.3 人类疱疹病毒15
• 1.2.4 人类偏肺病毒15
• 1.2.5 流行性感冒病毒15-16
• 1.3 COPD诱导的炎症细胞因子16-18
• 1.3.1 白细胞介素 616
• 1.3.2 白细胞介素 816-17
• 1.3.3 肿瘤坏死因子α17
• 1.3.4 白细胞介素1β17-18
• 第2章 甲型流感病毒感染对香烟烟雾所致慢性阻塞性肺疾病炎症反应的影响18-32
• 2.1 实验材料18-19
• 2.1.1 实验细胞、动物和病毒18
• 2.1.2 主要试剂18-19
• 2.1.3 主要仪器19
• 2.2 实验方法19-23
• 2.2.1 体外实验19-21
• 2.2.2 体内实验21-23
• 2.3 实验结果23-32
• 2.3.1 体外实验结果23-24
• 2.3.2 体内实验结果24-32
• 第3章 甲型流感病毒对香烟烟雾所致慢性阻塞性肺疾病炎症反应的机制研究32-40
• 3.1 实验材料32
• 3.1.1 主要试剂32
• 3.1.2 主要仪器32
• 3.2 实验方法32-35
• 3.2.1 RT-PCR检测A549细胞中NLRP3和Caspase-1 mRNA表达量32-34
• 3.2.2 小鼠气管和肺组织免疫组化34-35
• 3.3 实验结果35-40
• 3.3.1 CSE和/或流感病毒对A549细胞的NLRP3和Caspase-1mRNA表达影响35-36
• 3.3.2 小鼠气管NLRP3和Caspase-1 蛋白的表达量36-37
• 3.3.3 小鼠肺组织NLRP3和Caspase-1 蛋白的表达量37-40
• 第4章 讨论40-43
• 第5章 结论43-44
• 参考文献44-48
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果48-49
• 致谢49

【参考文献】

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本文编号：405595