β-防御素-2在大鼠肺炎中的表达及与IL-17F的关系

【摘要】：背景 防御素(defensins)是一类广泛存在于动植物体内的富含半胱氨酸的阳离子内源性抗微生物肽,它们的抗菌活性及广泛表达提示它们在多种组织中参与先天免疫反应。研究表明防御素作为T细胞和树突状细胞的化学增活素而对适应性免疫系统起信号传导作用。β-防御素-2(beta-defensin-2)是1997年在银屑病患者皮肤中发现的一种由41个氨基酸残基组成、富含半胱氨酸、具有3对二硫键的阳离子抗菌肽。它主要分布于皮肤和呼吸道上皮细胞,对多种病源微生物有高效的杀伤活力性,并且对树突状细胞和记忆型T细胞有强的趋化作用,在机体的免疫炎症反应中发挥重要作用。国外文献报道,重组β-防御素-2在体外对多种革兰阳性及阴性菌有杀伤作用,而且目前未发现耐药性。但其发挥杀伤作用依赖周围离子环境,在过高的离子浓度下杀伤作用会减退。另外,它在体外可被IL-17A、IL-17F诱导表达,但在体内二者之间有何联系目前还不得而知。肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是一种常见的医院内感染致病菌。它引起的肺炎进展快,易累及多肺叶、并且对多种抗生素耐药,严重时可发生全身炎症反应综合症(Systemic inflammatory response syndrome, SIRS)或多器官功能障碍综合征(Multiple organ dysfunction syndrome, MODS),成为临床治疗的棘手问题。国内外学者正积极研究β-防御素-2在细菌感染中的免疫调控和杀菌作用,从而探索它在治疗耐药菌感染中的作用,改变单一使用抗生素治疗耐药菌感染的局面。 第一部分:构建SD大鼠肺炎实验模型 目的 直视下经气管滴入肺炎克雷伯菌标准株菌液建立SD大鼠肺炎实验模型,为研究β-防御素-2及IL-17F在肺炎模型中的表达及二者之间的关系创造平台。 方法 健康SPF级SD雄性大鼠50只,体重190-220g,7周龄,随机分为两组①肺炎组(n=25):气管内直接滴入肺炎克雷伯菌菌液(浓度相当于0.9×109CFU/ml)0.2ml复制肺炎模型;②对照组(n=25):同样方法滴入等量生理盐水,肺炎组与对照组又分别按不同时间点分为5个小组,每组5只,接种后分别于4、12小时、1、3、5天分批处死动物,分别取每组大鼠左上肺及右上肺进行组织匀浆菌落计数和病理学检查。根据细菌学和病理学指标对建立的肺炎模型进行评价。 结果 1.肺炎组大鼠临床症状明显重于对照组。 2.病理结果:肺炎组大鼠肺组织大体观察可见双侧多叶出现明显充血、出血、水肿,镜下可见肺泡结构破坏,肺泡腔及间质显著充血及水肿,中性粒细胞浸润明显,3天组病变最为严重。对照组大鼠肺组织大体观察可见表面光滑,色泽粉红,质软,弹性良好,各时间点无明显差异。 3.组织匀浆菌落计数:肺炎组大鼠肺组织匀浆均可培养出菌落,4小时组计数最高,此后逐渐降低,第5天时已显著降低,对照组所有大鼠均未培养出任何细菌。经本院细菌室API细菌鉴定系统验证培养出的菌落均为肺炎克雷伯菌标准株。 第二部分:β-防御素-2及IL-17F的测定 目的 测定大鼠β-防御素-2 (rat beta-defensin-2,rBD-2)及IL-17F(Interleukin-17F)在大鼠肺炎模型中的表达,观察其变化规律,探讨两者之间的相关性。 方法 分别取肺炎组及对照组大鼠右中肺提取总RNA保存于-80℃,采用FQ-PCR检测β-防御素-2相对表达量,取下腔静脉血,留血清ELISA法检测IL-17F浓度。 结果 相同时间点β-防御素-2在肺炎组的表达显著高于对照组(P0.05),其中肺炎组第3天与同组其他各时间点比较表达明显高于其他各时间点(P 0.05)。IL-17F在肺炎组中的表达显著高于对照组(P0.05),其中肺炎组第1天与同组其他各时间点比较表达明显高于其他各时间点(P 0.05)。 结论 1.直视下气管内滴入肺炎克雷伯菌液可成功复制大鼠克雷伯菌肺炎模型。 2.β-防御素-2与IL-17F在大鼠肺炎模型中显著表达,分别于造模后第3天和第1天达到高峰。 3.IL-17F与β-防御素-2呈正相关性,R=0.732 P 0.05。