猪繁殖与呼吸综合征病毒促进猪链球菌2型感染猪肺泡巨噬细胞的初步研究

为探究猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)对不同毒力猪链球菌2型(SS2)感染巨噬细胞的影响,本研究建立了高致病性PRRSV Li11株和SS2强毒株HA或无毒菌株T1/5共感染永生化猪肺泡巨噬细胞(iPAM)的模型,实验分为4组:HA单独感染组(HA组)、PRRSV-HA共感染组(PRRSV-HA组)、T1/5单独感染组(T1/5组)和PRRSV-T1/5共感染组(PRRSV-T1/5组),利用该模型通过黏附试验、侵入试验和细胞内存活试验检测PRRSV对HA和T1/5黏附、侵入iPAM细胞及对该细胞存活率的影响,进一步利用荧光定量PCR方法检测各感染组iPAM模型细胞中细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IFN-β)的转录水平。黏附试验结果显示,HA感染2 h后,PRRSV-HA组细菌对细胞的黏附水平极显著高于HA组(P<0.01或P<0.001);T1/5感染6 h后,PRRSV-T1/5组细菌对细胞的黏附水平极显著高于T1/5组(P<0.001),表明PRRSV与HA或T1/5共感染可以促进HA和T1/5对iPAM模型细胞的黏附,且HA对iPAM细胞的黏附水平高于T1/5。侵入试验结果显示,感染4 h后,共感染组细菌侵入iPAM细胞中的数量比单独感染组极显著增多(P<0.01或P<0.001)。细胞内存活试验结果显示,感染2 h后,共感染组细菌的存活率比单独感染组极显著升高(P<0.001)。荧光定量PCR试验结果显示,感染4 h时,共感染组iPAM细胞中细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-8、IFN-β)的转录水平极显著高于单独感染组(P<0.001)。本研究首次建立了高致病性PRRSV Li11株和SS2强毒株HA或无毒菌株T1/5共感染i PAM的模型,基于该模型研究首次发现PRRSV感染不仅促进了不同毒力SS2对i PAM细胞的黏附、侵入及SS2在iPAM细胞内的存活,还可以协同SS2显著提高该细胞中细胞因子的转录水平。本研究为进一步探究PRRSV和SS混合感染的机制提供了参考依据。

巨噬细胞在PM_(2.5)暴露肺泡气血屏障损伤过程中的作用研究

目的探究巨噬细胞在细颗粒物(fine particulate matter,PM_(2.5))暴露肺泡气血屏障损伤过程中的作用。方法将18只10周龄、体质量24~27 g的雄性BALB/C小鼠随机分为(n=6):对照组(气管滴注生理盐水)、PM_(2.5)低剂量组与PM_(2.5)高剂量组(在实验第1、4、7天气管滴注PM_(2.5)样品悬液,染毒浓度分别为1.8和16.2 mg/kg体质量),末次染毒24 h后检测PM_(2.5)暴露后小鼠肺组织病理改变、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中总蛋白(total protein,TP)、乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)和碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,AKP)释放水平以及肺组织中F4/80蛋白表达水平,观察小鼠肺泡气血屏障的损伤效应及肺组织中巨噬细胞的浸润情况。以肺泡上皮细胞A549和血管内皮细胞EA.hy926构建体外肺泡气血屏障模型,结合THP-1巨噬细胞模型,将PM_(2.5)上清、巨噬细胞培养上清和PM_(2.5)-巨噬细胞培养上清分别与屏障模型孵育24 h,通过检测屏障模型跨膜电阻值(transepithelial electrical resistance,TEER)、荧光素钠透过率和屏障细胞LDH释放情况,确认PM_(2.5)暴露诱导屏障受损过程中巨噬细胞的促进作用;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)和酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测PM_(2.5)暴露后巨噬细胞炎性细胞因子肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、IL-6和IL-8的表达情况,探究巨噬细胞在PM_(2.5)暴露中炎性应激效应。结果PM_(2.5)暴露可引起小鼠肺组织损伤,且随染毒剂量增加,BALF中TP、LDH、AKP含量及肺组织中巨噬细胞数量随之增加,PM_(2.5)高剂量组与对照组相比具有显著差异(P<0.01)。体外肺泡气血屏障模型暴露结果显示:与150、300μg/mL PM_(2.5)上清或巨噬细胞培养上清单独作用于屏障模型相比,将150、300μg/mL PM_(2.5)-巨噬细胞培养上清暴露于屏障后,屏障TEER显著降低(P<0.01),透过率显著增加(P<0.01),且300μg/mL PM_(2.5)-巨噬细胞上清处理的组别可以明显提高上皮和内皮屏障细胞LDH的释放(P<0.01)。150、300μg/mL PM_(2.5)刺激后巨噬细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8表达显著增加(P<0.01)。结论巨噬细胞促进PM_(2.5)引起的肺泡气血屏障功能损伤。

基于PPARγ信号通路研究香烟烟雾提取物干预不同时间下对肺泡巨噬细胞胞葬及吞噬功能影响的分子机制

目的:观察香烟烟雾提取物(CSE)干预不同时间下肺泡巨噬细胞胞葬及吞噬功能的变化,探讨其对肺部疾病炎症反应的影响及分子机制。方法:大鼠肺泡巨噬细胞NR8383采用10%CSE分别干预6 h、12 h、24 h、48 h,分为6 h空白对照组、6 h-10%CSE组、12 h空白对照组、12 h-10%CSE组、24 h空白对照组、24 h-10%CSE组、48 h空白对照组、48 h-10%CSE组。10%CSE干预12 h后联用PPAR抑制剂/激动剂,分为PPAR抑制剂组、PPAR激动剂组。Alamar Blue法检测PPAR激动剂对NR8383细胞增殖及毒性作用;流式细胞术检测NR8383细胞胞葬、吞噬功能及M1、M2极化分型;酶联免疫吸附实验检测TNF-α、TGF-β1、MFG-E8含量;免疫印迹法检测PPARγ信号通路及下游分子CD36蛋白表达;qPCR检测PPARγ、CD36 mRNA的表达。结果:10%CSE干预6 h后,NR8383细胞吞噬及胞葬功能均有所升高,PPARγ表达下调,CD36 mRNA表达增加,TNF-α、TGF-β1、MFG-E8表达均升高,但无明显极化方向;干预12 h,NR8383细胞吞噬功能及胞葬率显著降低,PPARγ、CD36表达显著下调,TNF-α表达增强,TGF-β1、MFG-E8表达降低,向M1型巨噬细胞极化;干预24 h后,NR8383细胞胞葬率降低,但吞噬大肠杆菌的功能增强,PPARγ表达下调,CD36蛋白表达降低,TNF-α表达降低但差异无统计学意义,TGF-β1、MFG-E8表达仍处于降低状态,有明显的M1型极化倾向;48 h后NR8383细胞胞葬率仍旧降低,但吞噬能力显著提升,PPARγ表达显著降低,CD36表达显著增加,TNF-α表达降低,TGF-β1、MFG-E8表达增加,巨噬细胞向M1、M2方向极化均增加。选择10%CSE干预12 h联合PPAR激动剂、抑制剂后发现,PPAR激动剂增强NR8383细胞胞葬及吞噬能力,上调PPARγ、CD36表达,抑制炎症因子TNF-α表达,促进抑炎因子TGF-β1、胞葬辅助因子MFG-E8表达。结论:随着CSE干预时间的变化,肺泡巨噬细胞从早期炎症反应的活化状态,逐渐进展为慢性炎症反应状态,进而导致肺泡巨噬细胞胞葬及吞噬功能障碍,该机制与PPARγ通路被抑制有关。

IL-6通过激活JAK2/STAT3信号通路增强小鼠肺泡巨噬细胞的吞噬功能

目的 探讨白细胞介素6(IL-6)对MH-S小鼠肺泡巨噬细胞吞噬功能的影响及其相关机制。方法 脂多糖(LPS)经气道滴入激发构建小鼠急性肺损伤(ALI)模型,ELISA检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-6的含量。体外培养MH-S细胞,在信号转导子与转录激活子3 (STAT3)抑制剂Stattic(5μmol/L)存在与否的情况下,再加入IL-6(10 ng/mL~500 ng/mL)刺激6 h,加入荧光微球孵育2 h后,采用流式细胞术检测MH-S细胞吞噬荧光微球情况;Western blot法检测磷酸化的Janus激酶2(p-JAK2)、磷酸化的STAT3(p-STAT3)、肌动蛋白相关蛋白2(Arp2)、纤维型肌动蛋白(F-actin)的表达水平。结果 鼻腔滴入LPS后,小鼠BALF中IL-6含量显著升高。随着IL-6刺激剂量的增加,MH-S细胞吞噬荧光微球的作用增强,Arp2、 F-actin蛋白的表达水平升高。100 ng/mL IL-6刺激MH-S细胞后,p-JAK2和p-STAT3蛋白的表达水平升高。阻断MH-S细胞STAT3信号后,IL-6促进细胞吞噬的效应完全消失,IL-6诱导的Arp2、 F-actin蛋白表达增加被抑制。结论 IL-6通过激活JAK2/STAT3信号通路促进MH-S细胞Arp2、 F-actin蛋白的表达增强吞噬功能。

基于PPARγ/LXR-α信号通路探讨槲皮素对急性肺损伤肺泡巨噬细胞胞葬功能影响机制

目的 观察槲皮素对急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞胞葬功能的影响,并基于过氧化物酶增殖物激活受体γ(PPARγ)/肝X受体α(LXR-α)信号通路研究其作用机制。方法 将60只雄性SD大鼠随机分为6组,每组10只。槲皮素低、中、高剂量组分别于造模前给予10 mg/kg、50 mg/kg、100 mg/kg的槲皮素灌胃,地塞米松组给予5 mg/kg的地塞米松灌胃,正常组和脂多糖组给予等量生理盐水灌胃,均1次/d。连续灌胃14 d后,除正常组外,其余组均采用鼻滴法给予脂多糖建立急性肺损伤模型。于造模后24 h,检测各组大鼠肺泡巨噬细胞胞葬功能,原位末端转移酶标记法(TUNEL)测定肺组织细胞凋亡率,ELISA法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)水平,HE染色观察肺组织病理形态,免疫组化法检测肺组织中PPARγ、LXR-α、CD68蛋白阳性表达情况,RT-PCR法检测肺组织中PPARγ、LXR-α、CD68 mRNA表达情况。结果 与正常组比较,脂多糖组大鼠肺泡巨噬细胞胞葬功能明显减弱(P<0.05),肺组织细胞凋亡率和血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均明显增高(P均<0.05),血清IL-10水平明显降低(P<0.05),肺细胞肿胀、变性及大量炎性细胞浸润,肺组织中PPARγ、LXR-α、CD68蛋白阳性表达平均光密度值及mRNA相对表达量均明显降低(P均<0.05);与脂多糖组比较,槲皮素各组及地塞米松组大鼠肺泡巨噬细胞胞葬功能均明显增强(P均<0.05),槲皮素中、高剂量组及地塞米松组肺组织细胞凋亡率和血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均明显降低(P均<0.05),槲皮素各剂量组血清IL-10水平均明显升高(P均<0.05),槲皮素高剂量组肺组织病理损伤明显改善,槲皮素中、高剂量组PPARγ、LXR-α、CD68阳性表达平均光密度值和PPARγ、LXR-α、CD68 mRNA相对表达量均明显高于脂多糖组(P均<0.05),地塞米松组PPARγ和CD68阳性表达平均光密度值、PPARγ和LXR-α mRNA相对表达量均明显高于脂多糖组(P均<0.05)。结论 槲皮素可增强脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞胞葬功能,减轻肺组织病理损伤,其机制可能与激活PPARγ/LXR-α信号通路有关。

肺泡上皮细胞分泌的外泌体调控巨噬细胞极化在急性肺损伤中的作用

外泌体作为细胞间微环境中的信使,能够将信号在细胞之间进行传递。肺泡上皮细胞通过分泌外泌体来调节机体固有免疫反应。在特定的刺激条件下,肺泡上皮细胞分泌的外泌体通过传递不同效应活性物质,靶向调节巨噬细胞极化通路中的基因表达,参与控制肺部炎症反应的巨噬细胞极化调节。本篇综述主要阐述肺泡上皮细胞源性外泌体,通过靶向调节巨噬细胞极化,调控急性肺损伤(acute lung injury,ALI)作用的最新研究进展,为相关研究提供参考。

肺泡巨噬细胞与肺泡上皮细胞相互作用的研究进展

肺泡巨噬细胞位于肺泡腔表面,其作为肺内重要的免疫细胞在不同微环境条件下发挥作用,是肺部防御呼吸道病原体的第一道防线。肺泡上皮作为肺泡的基础性组织结构,承担肺呼吸、分泌、修复等多种功能。研究表明肺泡巨噬细胞与肺泡上皮细胞不仅结构相连,二者还存在多种相互作用。本文综述肺泡巨噬细胞和肺泡上皮细胞各自的基本功能,并对二者之间的相互作用进行阐述,以期为进一步研究肺的生理、病理状态提供新的研究思路。

不同条件下小鼠肺泡巨噬细胞体外培养的实验研究

目的:应用文献报道的肺泡巨噬细胞(AMs)体外培养方法,利用GM-CSF、TGF-β和PPAR-γ激动剂罗格列酮(简称GTR)培养体系,分析不同年龄小鼠、不同来源前体细胞产生AM样细胞或AMs的特征。方法:收取不同周龄小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)、骨髓单个核细胞以及胚胎15~17 d小鼠肝脏单个核细胞,种入12孔板,置于GTR体系中培养。流式细胞术检测产出细胞AM表面标志分子F4/80、CD11b、CD170和CD11c表达。结果:培养后,光镜下BALF来源细胞基本呈圆形,骨髓来源细胞近半呈圆形,胎肝来源细胞85%左右呈圆形。4周龄小鼠BALF-AMs比例接近90%,比例和数量均随小鼠年龄增加而增加,12周龄小鼠BALF-AMs数量接近1×106个。4周龄小鼠骨髓源AM样细胞比例不到20%,8周龄和12周龄小鼠比例为40%~45%,数量随小鼠年龄增加而增加,12周龄小鼠骨髓源AM样细胞数量约为0.8×106个/孔。胎肝源AM样细胞比例约为84%,1个孔产出的AM样细胞约为4×106个。结论:不同年龄小鼠、不同来源前体细胞产生AM样细胞或AMs的纯度和数量有较大差别,应根据具体研究要求选择合适方法。

基于CRISPR/Cas9技术的SIRT3基因敲除猪肺泡巨噬细胞系的构建与鉴定

【目的】旨在构建稳定敲除SIRT3基因的猪肺泡巨噬细胞系,分析SIRT3敲除对病毒诱导的炎症反应的调控作用,为探究SIRT3基因在宿主抗病毒感染中的作用奠定试验基础。【方法】研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,针对猪SIRT3基因第2号外显子设计sgRNA,连接pb-U6-puro-BFP质粒后转染3D4/21细胞,筛选单克隆细胞,结合Sanger测序、qPCR和Western blot技术对获得的单克隆细胞进行鉴定,进而获得SIRT3基因敲除的猪肺泡巨噬细胞系(3D4/21-SIRT3-KO),并以流感病毒A/WSN/33为研究对象,感染野生型和3D4/21-SIRT3-KO猪肺泡巨噬细胞,利用qPCR方法检测炎症相关因子IL-6、IL-8的表达水平,初步分析SIRT3基因在流感病毒感染诱导炎症反应的影响。【结果】Sanger测序结果显示,在挑选获得的敲除SIRT3基因的猪肺泡巨噬细胞克隆中,SIRT3基因第2号外显子位点产生了碱基缺失,并导致移码突变;同时,利用qPCR和Western blot检测猪肺泡巨噬细胞中SIRT3 mRNA和蛋白水平的表达,结果显示与野生型细胞相比,3D4/21-SIRT3-KO细胞中SIRT3 mRNA和SIRT3蛋白均不表达;流感病毒感染SIRT3基因敲除的猪肺泡巨噬细胞时发现,敲除SIRT3能显著加剧流感病毒感染诱导的炎症反应。【结论】研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术成功构建了SIRT3基因敲除的猪肺泡巨噬细胞系,并初步分析了SIRT3在流感病毒感染中作用。

肺泡巨噬细胞脂质代谢在慢性阻塞性肺病中的研究进展

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是一种呼吸道慢性炎症性疾病,高发病率和死亡率造成了巨大社会和经济负担,2019年WHO公布COPD已成为全球第三大死亡原因[1]。但COPD的发病机制尚不明了。随着脂质代谢研究的深入,在COPD中肺泡巨噬细胞(alveolar macrophage,AM)内的脂质代谢变化也备受关注。Fujii等[2]在研究中发现了AM中的脂质组成以COPD疾病等级依赖性的方式发生变化,这些变化的脂质主要是鞘脂、胆固醇、磷脂和脂肪酸,表明脂质代谢在COPD病程的发生发展中起到一定的作用。

哮喘中肺泡巨噬细胞相关研究进展

支气管哮喘作为一种呼吸道的过敏性疾病,其在世界范围内有较高的发病率。对该病患者的生活质量产生了很大影响,常常产生多种并发症,甚至导致患者死亡。气道炎症与气道高反应性与支气管哮喘的发病密切相关,其中肺泡巨噬细胞作为人体免疫细胞之一,也参与了支气管哮喘气道炎症的发生发展过程,并在此过程中受到多种因素的影响,继而导致肺泡巨噬细胞在吞噬功能、细胞极化、气道重塑、胞葬作用等方面发生了变化,本篇综述从肺泡巨噬细胞的起源及其在支气管哮喘中相关功能改变等方面进行综述。

二肽基肽酶4基因沉默对脂多糖诱导肺泡巨噬细胞焦亡的促进作用及其机制

目的观察二肽基肽酶4(DPP-4)基因沉默对脂多糖(LPS)诱导肺泡巨噬细胞焦亡的促进作用,并探讨其可能的机制。方法取对数生长期的MH-S肺泡巨噬细胞系(简称MH-S细胞),随机分为Control siRNA组(转染Control siRNA)、DPP-4 siRNA组(转染DPP-4 siRNA)、Control siRNA+LPS组(转染Control siRNA后加入LPS)、DPP-4 siRNA+LPS组(转染DPP-4 siRNA后加入LPS)。倒置显微镜下观察各组细胞形态是否呈焦亡表现(细胞空泡化、发生聚团及细胞膜破裂),CCK-8法观察细胞增殖活性,乳酸脱氢酶(LDH)细胞毒性实验观察焦亡所致细胞毒性(以LDH释放量表示),Calcein-AM/PI双染法观察细胞死亡情况(以PI阳性细胞率表示),Western blotting法检测细胞焦亡通路标志蛋白核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(ASC)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1 p20亚基(Caspase-1 p20)、焦孔素D-N端(GSDMD-N)及炎症因子白细胞介素18(IL-18)、白细胞介素1β(IL-1β)蛋白相对表达量。取对数生长期的MH-S细胞,随机分为Control siRNA+LPS作用组(转染Control siRNA后加入LPS)、DPP-4 siRNA+LPS作用组(转染DPP-4 siRNA后加入LPS)、Control siRNA+SB203580+LPS作用组(转染Control siRNA后加入p38抑制剂SB203580、LPS)、DPP-4 siRNA+SB203580+LPS作用组(转染DPP-4 siRNA后加入p38抑制剂SB203580、LPS),采用Western blotting法检测细胞p38活化相关指标及焦亡通路标志蛋白表达。结果Control siRNA组细胞无焦亡表现,DPP-4 siRNA组可见少量细胞呈焦亡表现,Control siRNA+LPS组和DPP-4 siRNA+LPS组可见大量细胞呈焦亡表现,以DPP-4 siRNA+LPS组细胞焦亡表现更明显。Control siRNA组、DPP-4 siRNA组、Control siRNA+LPS组、DPP-4 siRNA+LPS组细胞增殖活性依次降低,LDH释放量、PI阳性细胞率及细胞NLRP3、ASC、Caspase-1 p20、GSDMD-N、IL-18、IL-1β蛋白相对表达量均依次升高,组间两两比较P均<0.05。与DPP-4 siRNA+LPS作用组比较,Control siRNA+LPS作用组、Control siRNA+SB203580+LPS作用组、DPP-4 siRNA+SB203580+LPS作用组p-p38/p38、p-NF-κB/NF-κB及NLRP3、Caspase-1 p20、GSDMD-N蛋白相对表达量均降低,以Control siRNA+SB203580+LPS作用组、DPP-4 siRNA+SB203580+LPS作用组降低更明显(P均<0.05)。结论DPP-4基因沉默可促进LPS诱导的肺泡巨噬细胞焦亡,其机制可能与促进p38、NF-κB磷酸化后启动NLRP3炎症小体形成及炎症因子释放,从而调控Caspase-1介导的经典细胞焦亡通路有关。

玉屏风散通过ZBP1介导的巨噬细胞泛凋亡抑制哮喘气道炎症的机制研究

目的:观察玉屏风散对ZBP1介导的肺泡巨噬细胞泛凋亡的影响,从而阐明其抑制哮喘气道炎症的分子机制。方法:采用脂多糖诱导肺泡巨噬细胞(MH‑S)构建哮喘细胞模型,并给予不同浓度玉屏风散含药血清进行干预,分别采用CCK8法检测NH‑S细胞活性,ELISA法检测LDH、IL‑1β和IL‑18的含量,流式细胞术检测细胞死亡情况,Western blot法检测泛凋亡相关蛋白和ZBP1蛋白的表达,RT‑qPCR法检测ZBP1基因的表达。结果:与空白组相比,模型组肺泡巨噬细胞LDH释放、IL‑1β与IL‑18的含量和死亡细胞比例显著增加,细胞焦亡蛋白Cleaved caspase‑1与GSDMD‑NT、坏死性凋亡蛋白p‑RIPK3与p‑MLKL、凋亡蛋白Cleaved caspase‑3的表达显著上调,差异均具有统计学意义(P<0.01)。与模型组相比,玉屏风散组肺泡巨噬细胞LDH释放、IL‑1β与IL‑18的含量和死亡细胞比例显著降低,细胞焦亡蛋白Cleaved caspase‑1与GSDMD‑NT、坏死性凋亡蛋白p‑RIPK3与p‑MLKL、凋亡蛋白Cleaved caspase‑3的表达显著下调,差异均具有统计学意义(P<0.01)。此外,与模型组相比,玉屏风散组肺泡巨噬细胞中ZBP1蛋白和ZBP1mRNA的表达显著降低,差异均具有统计学意义(P<0.01)。结论:玉屏风散通过抑制巨噬细胞中ZBP1的表达,从而抑制细胞泛凋亡水平改善气道炎症。

绵羊肺源大肠杆菌cyaA基因缺失对小鼠肺泡巨噬细胞感染的影响

为研究cyaA基因编码的腺苷酸环化酶(AC)在绵羊肺源大肠杆菌XJ10感染小鼠肺泡巨噬细胞(MH-S)中的作用,本研究以绵羊肺源大肠杆菌XJ10野毒株(XJ10WT)为对照,通过荧光定量PCR检测XJ10 cyaA基因缺失株(XJ10ΔcyaA)在感染MH-S细胞过程中与黏附侵袭相关的motA、crl、fimH、pap基因的m RNA转录水平,结果显示,与XJ10WT相比,XJ10ΔcyaA在感染MH-S细胞过程中与黏附侵袭相关的motA、crl、fimH、pap基因的m RNA转录水平在感染后0和6 h时均极显著降低(P<0.001),crl和pap基因的m RNA转录水平分别在2 h和12 h时均极显著上调(P<0.001)。进一步通过吉姆萨染色观察XJ10WT和XJ10ΔcyaA黏附MH-S细胞情况,采用细胞和细菌共培养方式分析XJ10ΔcyaA对MH-S细胞的黏附及侵袭能力,并通过CCK-8法分析细菌对MH-S细胞增殖的抑制情况。结果显示,XJ10ΔcyaA和XJ10WT在感染后3 h黏附MH-S细胞的活菌数量达峰值并持续至5 h,随后逐渐下降,在感染后1 h~5 h的时间段内,XJ10ΔcyaA黏附MH-S细胞的活菌数量均极显著低于XJ10WT(P<0.001)。XJ10ΔcyaA和XJ10WT侵袭MH-S细胞的活菌数量随着感染时间的延长逐渐升高,5 h时达到峰值,后持续下降,XJ10ΔcyaA在感染后1 h~10 h侵袭MH-S细胞的活菌数量均显著或极显著低于XJ10WT。在感染MH-S细胞后的3 h~6 h,XJ10ΔcyaA对细胞增殖的抑制率均极显著低于XJ10WT(P<0.001)。上述结果首次表明,cyaA基因表达的AC可以显著上调绵羊肺源E.coli与黏附侵袭相关基因的转录水平,并参与绵羊肺源E.coli对MH-S细胞的黏附与侵袭,抑制MH-S细胞增殖。本研究为绵羊肺源E.coli致病机制的研究奠定了基础。

大黄素通过抑制肺泡巨噬细胞ATF6/CHOP通路改善重症急性胰腺炎相关肺损伤

目的探究大黄素(EMO)对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠肺泡巨噬细胞(AMs)内质网应激的影响及潜在机制。方法40只大鼠随机分为假手术(SO)组、SAP组、4-苯基丁酸(4-PBA)组和EMO组。利用5%牛磺胆酸钠逆行注射胆胰管建立SAP大鼠模型。HE染色评估胰腺、肺组织病理学改变;计算肺组织湿/干重比;测量动脉血氧分压(PaO_(2))和动脉血二氧化碳分压(PaCO_(2))水平;检测血清淀粉酶活性和炎性因子TNF-α及IL-6水平;TUNEL染色计算肺组织细胞凋亡率;Western blot法检测肺组织中葡萄糖调节蛋白78(GRP78)、活化转录因子6(ATF6)、C/EBP同源蛋白(CHOP)及半胱氨酸蛋白酶-12(Caspase-12)蛋白表达水平。体外培养大鼠AMs(NR8383),分为对照(CON)组、脂多糖(LPS)组、4-PBA组和EMO组。检测细胞中谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)水平;检测细胞中GRP78、ATF6、CHOP及Caspase-12蛋白表达水平。结果与SO组比较,SAP组大鼠胰腺、肺组织病理学评分升高(P<0.05);血清淀粉酶活性、TNF-α及IL-6水平升高(P<0.05);肺组织湿/干重比、细胞凋亡率升高(P<0.05);动脉血PaO_(2)降低且PaCO_(2)升高(P<0.05);肺组织GRP78、ATF6、CHOP及Caspase-12蛋白表达水平升高(P<0.05)。与SAP组比较,4-PBA和EMO组上述参数的改变得到缓解(P<0.05)。体外实验中,与CON组比较,细胞培养上清液中GSH水平降低、MDA水平升高(P<0.05);细胞中GRP78、ATF6、CHOP及Caspase-12蛋白表达水平上调(P<0.05)。与LPS组比较,4-PBA和EMO组上述参数改变得到缓解(P<0.05)。结论大黄素可能通过抑制AMs中ATF6/CHOP通路诱导的氧化应激及细胞凋亡对大鼠SAP相关肺损伤发挥保护作用。

ATP酶抑制因子1对脂多糖诱导的小鼠肺泡巨噬细胞炎症反应及线粒体自噬的影响

目的:本研究旨在探索ATP酶抑制因子1(ATPase inhibitory factor 1,IF1)在脂多糖(lipopolysaccha⁃ride,LPS)诱导的肺泡巨噬细胞炎症模型中的作用。方法:用LPS刺激小鼠肺泡巨噬细胞系MH-S作为体外细胞炎症模型。利用CRISRP activation质粒构建过表达IF1的MH-S细胞系,采用Western blot及RT⁃qPCR检测IF1的表达;ELISA法检测细胞炎症因子白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和IL-1β水平;JC-1和MitoSOX™Red分别检测细胞线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,MMP)和活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平;Western blot检测自噬相关蛋白LC3、线粒体膜蛋白TOM20和线粒体自噬蛋白parkin水平;荧光共定位检测线粒体的标记探针MitoTracker Red与自噬相关蛋白LC3的共定位情况。结果:LPS刺激肺泡巨噬细胞后IF1表达水平降低,细胞炎症因子分泌增加(P<0.01),MMP下降,ROS水平升高、LC3-II/LC3-I比值与parkin蛋白水平升高,TOM20蛋白水平下降(P<0.01),Mito-Tracker Red与LC3蛋白共定位增加。上调IF1后,过表达组中IF1表达水平升高,细胞炎症因子分泌也相应减少,MMP和ROS水平恢复,LC3-II/LC3-I比值与parkin蛋白水平下降,TOM20蛋白水平升高,MitoTracker Red与LC3蛋白共定位减少。结论:IF1可能通过抑制肺泡巨噬细胞线粒体自噬并改善线粒体功能,从而减轻巨噬细胞炎症因子的分泌。

维生素A缺乏调节肺泡巨噬细胞M1极化在新生大鼠ARDS中的作用及其机制

目的 探讨维生素A缺乏(VAD)调节肺泡巨噬细胞极化在新生大鼠急性呼吸窘迫综合征(ARDS)中的作用及其机制。方法 将60只新生SD大鼠分为维生素A正常对照组(VAN ctrl组,n=10)、维生素A正常组(VAN组,n=10)、维生素A缺乏对照组(VAD ctrl组,n=10)、维生素A缺乏组(VAD组,n=10)、维生素A挽救对照组(VADR ctrl组,n=10)及维生素A挽救组(VADR组,n=10),其中,VADR ctrl及VADR组SD大鼠于生后第2天一次性给予腹腔注射25μg VA。6组新生大鼠分别予以脂多糖(LPS)建立ARDS新生大鼠模型并收集血清及肺组织标本。记录建模前各组新生大鼠的体重,采用May-Grunwald-Giemsa染色法检测肺泡灌洗液(BALF)中主要细胞数量,HE染色观察肺组织病理损伤情况,免疫荧光染色评估肺泡巨噬细胞极化情况,qRT-PCR、ELISA检测肺泡巨噬细胞极化下游标志物诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)、IL-10、精氨酸酶1(Arg-1)等炎性因子的表达情况,比色法检测肺组织氧化应激标志物超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)含量,TUNEL检测细胞凋亡情况。结果 与VAN组新生大鼠比较,VAD组新生大鼠体重较轻、体格偏小、毛发稀疏,而VADR组新生大鼠体重、一般情况无明显变化;与VAD组比较,VADR组新生大鼠体重增加,毛发光亮。与VAN组比较,VAD组ARDS新生大鼠肺部损伤加重,BALF中主要细胞数量增加、肺泡巨噬细胞M1极化激活(P<0.05),M1极化标志物i NOS、IL-6、TNF-α、CD86表达水平明显升高(P<0.05),氧化应激标志物MDA含量增多(P<0.05),细胞凋亡增加(P<0.05),SOD活性降低(P<0.05),而IL-10、Arg-1水平差异无统计学意义(P>0.05);与VAN组相比,VADR组新生大鼠巨噬细胞M1极化及TNF-α、IL-6、SOD、MDA、IL-10、Arg-1水平等差异均无统计学意义(P>0.05);与VAD组比较,VADR组ARDS新生大鼠肺部损伤明显减轻,肺泡巨噬细胞数量及肺泡巨噬细胞M1极化减少(P<0.05),且M1极化标志物iNOS、IL-6、TNF-α、CD86表达水平降低(P<0.05),氧化应激标志物MDA含量及细胞凋亡减少(P<0.05),SOD活性增加(P<0.05)。结论 VAD可通过调节肺泡巨噬细胞M1极化,上调M1极化下游炎症标志物表达,增加肺部氧化应激及细胞凋亡,从而加重新生大鼠ARDS的肺部损伤。

银杏叶提取物防治慢性阻塞性肺疾病的机制研究:基于PI3K/Akt/mTOR信号通路调控肺泡巨噬细胞自噬

背景银杏叶提取物(GBE)能抑制慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠气道及全身炎性反应,改善气道重塑,但其具体作用机制尚不清楚。目的探讨GBE通过磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路调控肺泡巨噬细胞自噬防治COPD的作用机制。方法于2020年11月至2022年3月,选取90只SPF级雄性Wistar大鼠随机分为正常对照组、COPD模型组、GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组,每组15只。正常对照组第1、14天向气管内注入0.9%氯化钠溶液,其余时间进行正常饲养。COPD模型组、GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组和Taselisib组采用香烟熏吸联合气管内注入脂多糖(LPS)的方法构建COPD大鼠模型。GBE组于实验的第15~28天腹腔注射舒血宁注射液,比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组于实验的第29~42天分别给予Akt抑制剂比卡鲁胺、mTOR抑制剂雷帕霉素、PI3K抑制剂Taselisib进行干预。HE染色观察各组大鼠肺泡病理改变及气道重塑情况;酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠肺泡灌洗液(BALF)与血清白介素6(IL-6)和白介素-8(IL-8)水平;显微镜下计数各组大鼠肺泡巨噬细胞数量;透射电镜观察各组大鼠肺泡巨噬细胞的超微结构;蛋白免疫印迹法(WB)检测各组大鼠肺泡巨噬细胞自噬相关蛋白表达水平并计算微管相关蛋白轻链3(LC3)-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值。结果造模结束后各组大鼠数量为:正常对照组12只、COPD模型组11只、GBE组12只、比卡鲁胺组12只、雷帕霉素组12只、Taselisib组11只。HE染色结果显示,GBE组与各抑制剂组大鼠肺泡损伤程度较COPD模型组减轻;GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组肺平均内衬间隔(MLI)与平均肺泡面积(MAA)小于COPD模型组,平均肺泡数(MAN)大于COPD模型组(P<0.05);GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组支气管壁结构较COPD模型组完整。COPD模型组BALF与血清IL-6、IL-8水平高于其他各组(P<0.05)。正常对照组巨噬细胞数量低于其他各组(P<0.05),COPD模型组巨噬细胞数量高于其他各组(P<0.05)。透射电镜观察显示GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组肺泡巨噬细胞的自噬溶酶体较COPD模型组多。正常对照组的PI3Kp110α、Akt、p-Ak、mTOR、p-mTOR表达水平高于其他各组,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值低于其他各组(P<0.05);COPD模型组与GBE组、比卡鲁胺组、雷帕霉素组、Taselisib组比较,PI3Kp110α、Akt、p-Akt、mTOR、p-mTOR表达水平升高,LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值降低(P<0.05)。结论GBE能通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路,维持COPD大鼠肺泡巨噬细胞的自噬功能,减轻巨噬细胞浸润,抑制炎性反应及肺泡破坏,改善气道重塑。

肺泡巨噬细胞免疫代谢与慢性阻塞性肺疾病关系的研究进展

肺泡巨噬细胞(AMs)在慢性阻塞性肺疾病(COPD)的发病中起着重要作用,代谢途径和代谢产物的改变是AMs功能和相关疾病进展的关键因素之一。本文就影响AMs代谢变化的因素,以及代谢变化如何影响AMs的功能作了阐述,并进一步总结了AMs的免疫代谢变化在COPD中的研究进展,以期为COPD的防治提供新的思路和途径。

慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠肺泡巨噬细胞促进气道上皮细胞增殖及黏蛋白和炎症因子分泌的机制

目的通过慢性阻塞性肺疾病(COPD)大鼠模型探讨肺泡巨噬细胞对气道上皮细胞增殖和分泌的影响及其相关机制。方法支气管肺泡灌洗术收集烟熏和脂多糖诱导造模的COPD大鼠肺泡巨噬细胞与16HBE气道上皮细胞共培养。使用外泌体分离试剂盒提取大鼠肺泡巨噬细胞外泌体,PCR检测外泌体差异表达的微小RNA(miRNA)。采用miR-380模拟物(miR-380 mimic)过表达miR-380,小干扰RNA(siRNA)敲低16HBE细胞囊性纤维化跨膜转导调节因子(CFTR)。CCK-8法检测细胞增殖,TranswellTM迁移实验检测16HBE细胞迁移;Western blot法检测黏蛋白5AC(MUC5AC)、MUC5B、MUC2、CFTR的表达,ELISA检测16HBE细胞上清液肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)含量。结果COPD大鼠肺泡巨噬细胞促进16HBE细胞的增殖和迁移,上调16HBE细胞黏蛋白和TNF-α、IL-6的表达。COPD组大鼠肺泡巨噬细胞外泌体中miR-380明显上调。过表达miR-380及敲低CFTR均可下调16HBE细胞的CFTR表达并显著增强16HBE细胞的增殖和和迁移能力、促进16HBE细胞MUC5AC、MUC5B、MUC2表达和TNF-α、IL-6分泌。结论COPD大鼠肺泡巨噬细胞增强16HBE细胞的增殖及黏蛋白表达和炎症因子分泌,可能与COPD肺泡巨噬细胞外泌体过表达miR-380并下调气道上皮细胞CFTR有关。