MO感染ALI綿羊支氣管上皮細(xì)胞過程中MyD88依賴TLR信號調(diào)節(jié)與ROS誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡的研究.pdf

1、綿羊支原體肺炎，又稱綿羊傳染性胸膜肺炎，是由綿羊肺炎支原體(Mycoplasmaovipneumoniae，MO)引起的一種世界性的傳染病。該病可見于綿羊和山羊，也可感染野生動物如大角羊等。綿羊支原體肺炎是以咳嗽、喘氣、漸進(jìn)性消瘦以及肺間質(zhì)的增生性炎癥等為主要臨床特征的高度接觸性呼吸道傳染病。但由于與其他支原體相比，國內(nèi)外有關(guān)綿羊肺炎支原體致病機(jī)理的研究非常有限，目前對于綿羊肺炎支原體的感染也尚無有效的防制手段。因此，在細(xì)胞和分子水平上

2、闡明綿羊肺炎支原體主要致病因子及其致病機(jī)理是有效防制綿羊肺炎支原體感染的基礎(chǔ)。
　　本研究擬在建立可模擬體內(nèi)支氣管上皮環(huán)境的灘羊支氣管上皮細(xì)胞氣液相(Air-liquidinterface，ALI)培養(yǎng)模型的基礎(chǔ)上，首先對ALI支氣管上皮細(xì)胞與正常綿羊支氣管上皮組織的細(xì)胞形態(tài)學(xué)組成學(xué)進(jìn)行初步分析，進(jìn)而利用這一上皮細(xì)胞培養(yǎng)模型探討綿羊肺炎支原體模式株Y98與綿羊支氣管上皮細(xì)胞粘附、誘發(fā)宿主免疫學(xué)反應(yīng)和細(xì)胞損傷過程中的分子機(jī)制，從而為

3、闡明綿羊肺炎支原體感染支氣管上皮細(xì)胞的分子致病機(jī)理奠定基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)，ALI培養(yǎng)模型能夠使綿羊支氣管上皮原代細(xì)胞分化為帶有極性的纖毛細(xì)胞、杯狀細(xì)胞、分泌細(xì)胞和基底細(xì)胞等不同類型的上皮細(xì)胞，并形成細(xì)胞間緊密連接的假復(fù)上皮層結(jié)構(gòu)。這一上皮樣結(jié)構(gòu)組成使得上皮細(xì)胞的跨膜電阻和纖毛的極化和分化，黏液蛋白的分泌，頂端微氣道腔等的微環(huán)境都與正常組織相似。通過激光共聚焦顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，在感染初期肺炎支原體迅速定殖于支氣管假復(fù)層結(jié)構(gòu)中的纖毛細(xì)胞，并且隨著

4、感染時(shí)間的延長，肺炎支原體在上皮纖毛細(xì)胞中更均勻地分布，而無纖毛區(qū)域未見到有支原體定植。此外，在綿羊肺炎支原體感染ALI綿羊支氣管上皮細(xì)胞的過程中，Toll受體(TLR)信號接頭分子MyD88及依賴其信號通路中下游因子的表達(dá)量均有顯著上調(diào)，包括IRAKs，TRAF6和NF-κB，進(jìn)而導(dǎo)致促炎因子和相關(guān)細(xì)胞因子的上調(diào)。相反，MyD88非依賴TLR通路中的信號因子TBK1，IRF3和TRAF3的表達(dá)量均沒有變化。這些結(jié)果說明，MyD88依賴

5、TLR信號通路在ALI綿羊支氣管上皮細(xì)胞響應(yīng)綿羊肺炎支原體感染過程中起著關(guān)鍵的作用。同時(shí)，支原體激活宿主細(xì)胞TLR信號通路后，細(xì)胞會釋放大量促炎細(xì)胞因子，從而影響MAPK信號途徑的轉(zhuǎn)導(dǎo)和細(xì)胞凋亡的調(diào)控。研究發(fā)現(xiàn)，在支原體激活宿主細(xì)胞TLR信號通路后，細(xì)胞釋放大量促炎細(xì)胞因子，誘導(dǎo)促凋亡因子P38磷酸化，促凋亡因子Bax/抗凋亡因子Bcl-2蛋白比例升高，從而激活MAPK途徑誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。有意思的是，這些信號因子均能被活性氧(ROS)所調(diào)

6、控。這些結(jié)果說明，在感染過程中，支原體通過改變抗凋亡因子ERK和促凋亡因子P38/MAPK之間的動態(tài)平衡，促凋亡/抗凋亡蛋白比值以及caspase家族蛋白的活性，同時(shí)介導(dǎo)細(xì)胞的胞內(nèi)凋亡和胞外凋亡途徑，最終導(dǎo)致宿主細(xì)胞的凋亡。
　　以上研究結(jié)果揭示，MyD88依賴信號與ROS介導(dǎo)細(xì)胞凋亡在綿羊支氣管上皮細(xì)胞抗肺炎支原體感染的免疫調(diào)控機(jī)制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這些發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步研究肺炎支原體感染的致病機(jī)理提供新的思路，以及為臨床防治綿羊肺炎