丁酸钠对宿主抵抗牛分枝杆菌感染的作用机理研究

发布时间：2020-04-24 11:29

【摘要】：结核病(Tuberculosis)是一种慢性消耗性人畜共患传染病,每年引发全球1000万人,5000万头牛感染结核病,对社会公共卫生安全及畜牧业存在巨大的威胁。结核病的病原菌主要为结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)及牛分枝杆菌(Mycobacterium bovis)。在牛分枝杆菌入侵宿主的过程中,受到宿主体内多种免疫机制的围剿,但其主要被巨噬细胞吞噬。牛分枝杆菌进入巨噬细胞后可以通过自身毒力因子抑制巨噬细胞内的免疫机制,在巨噬细胞中潜伏,从而使其发生免疫逃避。在巨噬细胞与牛分枝杆菌互作的过程中,宿主细胞多种免疫机制发挥着重要作用,其中就包括组蛋白的乙酰化调节。因此,本研究通过探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂丁酸钠对于THP-1巨噬细胞和C57BL/6小鼠抵抗牛分枝杆菌感染的影响,为探究结核病致病机理及其新药物研发提供新的思路及理论基础。具体试验方法及结果如下:1.为了探究丁酸钠对THP-1细胞抵抗牛分枝杆菌的影响,本试验用牛分枝杆菌感染THP-1细胞3h后,移除胞外牛分枝杆菌之后分别用0.5mM、1.0mM 丁酸钠处理24h,收取总蛋白、总RNA及上清液。进行胞内菌落形成单位(CFU)检测,并用实时荧光定量PCR及WB检测LL37、Ⅰ型HDAC、NFκB信号通路及凋亡相关蛋白的表达,同时ELISA检测细胞因子IL1β、IL10、TNF-α的分泌。结果显示牛分枝杆菌感染后,丁酸钠能够促进THP-1细胞LL37的表达,抑制HDAC1、HDAC2及HDAC3的表达并抑制NFκB信号通路,促进细胞凋亡,细胞因子IL1β、TNF-α分泌减少,增强THP-1细胞清除胞内牛分枝杆菌。2.为研究组蛋白去乙酰化酶抑制剂丁酸钠对于C57BL/6小鼠感染牛分枝杆菌的保护作用,本试验分别用丁酸钠进行预防及治疗试验,在牛分枝杆菌感染C57BL/6小鼠前后,两天一次进行两个浓度的丁酸钠腹腔注射。之后通过观察小鼠生存率及体重变化、脏器病理变化,并对小鼠进行肺内CFU、肺内炎性细胞的聚集以及血清细胞因子进行检测。结果显示注射500 mg/kg 丁酸钠后,受感染的小鼠存活率升高,肺内细菌负担比未注射丁酸钠组减少,丁酸钠注射组肺内炎性细胞聚集降低,并且各脏器病变程度也较轻。综上所述,本研究结果表明组蛋白去乙酰化酶抑制剂丁酸钠能够促进THP-1巨噬细胞及C57BL/6小鼠抵抗牛分枝杆菌感染。这一结果证实组蛋白的乙酰化调节能够影响机体对牛分枝杆菌的抵抗作用,为抗结核新药研发提供了思路。
【图文】：

致命的传染病。在２０１７年新发病例中５８０万男性，３２０万女性和１００万儿童感染。其中新发病例逡逑主要被亚洲发展中国家占据，其中印度以２７％的新发病例居首位，其次为中国、印度尼西亚以及逡逑菲律宾。新发病例中仅有６％属于ＷＨＯ成员国欧洲和美洲地区发达国家（如图１－１所示）。在耐逡逑药结核方面，在２０１７年度的耐利福平结核病（ＲＲ－ＴＢ）病例约占新发病例的５．５％，其中包括８２％逡逑－１邋－逡逑

Ｉｔ逦＊邋Ｖ逡逑導Ａ．~枊X！逡逑图２－１牛分枝杆菌齐尼二氏抗酸染色（１０0ｘ）逡逑Ｆｉｇｕｒｅ２－１邋Ｚｉｅｈｌ－Ｎｅｅｌｓｏｎ邋Ａｃｉｄ－ｆａｓｔ邋ｓｔａｉｎｉｎｇ邋ｆｏｒ邋Ｍ．ｂｏｖｉｓ邋（１０0ｘ）逡逑２．３．２邋ＴＨＰ－１细胞诱导条件的摸索逡逑采用不同浓度的ＰＭＡ对ＴＨＰ－１细胞（图２－２）进行诱导使其贴壁，１２邋ｈ后换液，２４邋ｈ后观察细逡逑胞状态以选取最佳诱导浓度，结果如图２－３所示，在ｌｎｇ／ｍＬ到１００ｎｇ／ｍＬ的ＰＭＡ浓度间，其均能使逡逑其贴壁。Ｉｎｇ／ｍＬＰＭＡ浓度发现细胞还为圆形，仅有几乎无细胞伸出伪足；５ｎｇ／ｍＬ虽有细胞伸出逡逑伪足但数量较少。而２５邋ｎｇ／ｍＬ及以上的细胞细胞大小不一，部分细胞内存在小空泡样的存在，对逡逑细胞状态存在一定的毒性影响。１０邋ｎｇ／ｍＬＰＭＡ刺激细胞２４邋ｈ后，细胞较多细胞伸出伪足，且分布逡逑均匀，分布较好，无特殊细胞病变。因此，本试验采用１０邋ｎｇ／ｍＬ邋ＰＭＡ浓度刺激ＴＨＰ－１细胞，，待６０％逡逑左右的细胞伸出伪足即可进行后续感染试验。
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S855

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本文编号：2638915