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LPS刺激对雏鸡气管和肺TLR4的表达影响研究

葛晓红  
【摘要】:呼吸系统在机体内不仅起到气体交换的作用,同时由于该系统相对开放的特点,在机体中也发挥着免疫防御的作用。外源性抗原侵入机体时,首先启动天然免疫系统,通过模式识别受体(pattern recognition receptors, PRRs)对抗原进行识别,引起一系列免疫反应,实现对病原菌或外来抗原的防御作用。Toll样受体(toll like receptors, TLRs)是一类广泛存在于多种组织器官中的模式识别受体,在天然免疫和获得性免疫中起到了连接作用。TLR4被认为在对抗革兰氏阴性菌中发挥着重要作用。禽类中细菌性呼吸性疾病的发病率呈现上升的趋势,但是关于TLR4在鸡呼吸系统免疫反应中的作用的研究报道还比较少。因此本项目拟以鸡为研究对象,采用免疫组织化学染色、细胞特异性染色、ELISA等方法探究雏鸡受到LPS刺激后,气管和肺的组织学变化和TLR4在气管和肺中的分布及表达变化,以此来探讨LPS刺激对家禽呼吸系统的影响及TLR4在呼吸性疾病中的作用。主要研究结果如下: 1LPS刺激对鸡气管组织学结构的影响 光镜下观察,鸡气管黏膜层分为上皮和固有层:上皮为假复层纤毛柱状上皮,主要有纤毛柱状细胞和杯状细胞,二者相互夹杂着分布;雏鸡黏膜下层的气管腺在对照组和LPS组中都很少;1周龄内的雏鸡气管的透明软骨环呈不完整的圆片状,在软骨片交接处经常见到两层软骨。LPS刺激36h和72h时,部分上皮细胞排列疏松,细胞之间的分界模糊,有些柱状细胞纤毛脱落;气管上皮的杯状细胞数量从刺激后12h开始减少,36h和72h比12h稍有增加,但仍然少于对照组(P0.05)。结果说明,腹腔注射LPS可以导致气管发生损伤。 2LPS刺激对鸡气管中TLR4表达分布的影响 通过免疫组织化学染色的方法研究TLR4在雏鸡气管中的表达分布,结果显示在对照组和LPS组中均有TLR4阳性产物分布,且主要在纤毛柱状细胞的纤毛上表达,上皮杯状细胞中不表达TLR4,在固有层和黏膜下层中也可见棕黄色的TLR4阳性产物。LPS刺激后,TLR4在雏鸡气管中的表达升高,且在刺激后36h到达高峰,显著高于对照组(P0.05)。TLR4在LPS刺激前后的表达变化提示在受到病原菌入侵时,气管上皮细胞可能通过TLR4对其发挥作用。 3LPS刺激对鸡肺组织学结构的影响 光镜下观察,雏鸡肺由许多肺小叶组.成,小叶与小叶之间为结缔组织。三级支气管管腔在肺小叶中央,管腔周围是肺房的开口,开口处有平滑肌束;肺房呈囊腔状,上皮为单层扁平上皮,细胞外有弹性纤维:肺毛细管上皮是单层扁平上皮,细胞外有网状纤维和毛细血管。LPS刺激后12h和36h,部分肺小叶之间界限模糊,肺房管腔变狭窄,甚至减少,肺毛细管充盈,细胞受挤压而密集,肺组织淤血,在某些三级支气管管腔、肺房、肺毛细管和血管中均有大量红细胞分布,肺间质中散在分布有白细胞;LPS刺激后72h,肺的组织学结构比前两组有所好转,但在三级支气管管腔中仍有红细胞分布,肺小叶结构凌乱。该结果说明腹腔注射LPS可引起肺发生损伤和炎症。 4LPS刺激对鸡肺中TLR4表达分布的影响 通过免疫组织化学染色的方法研究了TLR4在雏鸡肺中的表达分布,结果显示TLR4在对照组和刺激组雏鸡的肺中均有分布。阳性细胞主要表达在肺间质和血管中的细胞。通过连续切片进行HE染色、Schiff-亚甲蓝染色和免疫组化染色可以发现TLR4表达为阳性的细胞,可能为浆细胞、单核细胞或巨噬细胞、淋巴细胞或异嗜性粒细胞。LPS刺激12h和36h,肺TLR4的表达升高,72h时TLR4表达降低,且与12h和36h相比差异显著(P0.05)。TLR4在肺中的表达分布提示,受到病原菌刺激后,肺可能通过巨噬细胞、异嗜性粒细胞、淋巴细胞上的TLR4介导活化细胞,引起炎症反应等,对侵入机体的病原菌起到防御作用。 5LPS刺激对鸡气管和肺中SIgA表达变化的影响 ELISA结果显示,黏膜免疫的主要效应因子分泌型IgA (SIgA)在雏鸡气管中的表达随着LPS刺激时问的延长先升高后逐渐降低,12h表达量最高,72h时表达最低。在雏鸡肺中随着刺激时间的延长变化不明显。该结果提示,气管黏膜中的SIgA可能参与了机体对LPS的反应过程,且主要在刺激早期发挥作用。


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