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研究背景:
流感病毒感染每年引起全球大约300万人死亡,严重危害人类健康。继发细菌感染是流感病毒感染的主要并发症,是流感患者致死的主要原因。铜绿假单胞菌不仅是常见的院内感染条件致病菌之一,也是社区感染,特别是免疫力低下的老年人、有基础性肺疾病、免疫缺陷患者等易感的致死率高的革兰氏阴性菌。近年来研究发现,在流感患者、尤其是流感重症患者及采取机械通气的重症患者对铜绿假单胞菌易感。这些流感重症患者一旦感染铜绿假单胞菌,则治疗难度更大、预后更差。继发感染铜绿假单胞菌的严重危害越来越受到重视。而铜绿假单胞菌耐药菌株的广泛出现使院内感染防控和临床治疗面临更艰难的挑战。流感病毒感染对免疫系统的影响、特别是对吞噬细胞等免疫细胞的影响是近年来继发细菌感染机制研究的重点。中性粒细胞是肺内主要的吞噬细胞之一,在机体清除、抵抗铜绿假单胞菌的过程,中性粒细胞可能扮演重要的角色。但是,中性粒细胞在流感继发铜绿假单胞菌中的作用和机制并不清楚。因此,阐释流感感染对中性粒细胞的影响、中性粒细胞在流感继发感染铜绿假单胞菌的作用及其机制,可能为预防铜绿假单胞菌继发感染和探索可能的干预措施提供启示。
研究目的与方法:
本研究通过建立流感继发铜绿假单胞菌感染的小鼠模型、并分析流感病毒感染对中性粒细胞募集、吞噬、杀菌功能的影响,探索流感继发铜绿假单胞菌感染的易感机制。
1.用非致死剂量的PR8流感病毒感染小鼠后第7天,感染非致死剂量的铜绿假单胞菌,构建流感继发感染铜绿假单胞菌的小鼠模型。
2.通过分析流感继发感染铜绿假单胞菌的小鼠肺中中性粒细胞的数量和铜绿假单胞菌载量,初步探索流感病毒对中性粒细胞募集及对铜绿假单胞菌清除的影响。
3.利用中和抗体删除中性粒细胞探索中性粒细胞在小鼠抵抗铜绿假单胞菌感染中的关键作用。
4.在正常小鼠和流感感染小鼠中,用感染铜绿假单胞菌诱导募集肺内中性粒细胞,通过检测小鼠肺内中性粒细胞吞噬荧光微球或GFP标记的大肠杆菌的情况来评估流感病毒对中性粒细胞的吞噬功能和消化功能的影响。
5.利用DCFH-DA探针检测流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的肺内中性粒细胞的活性氧产量,同时使用MPO试剂盒检测髓过氧化物酶(MPO酶)活力来进一步探索流感继发铜绿假单胞菌感染的易感机制。
6.利用IL-17增加中性粒细胞的募集或者盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂联用治疗,通过观察流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率,探索流感继发铜绿假单胞菌感染的干预治疗措施。
研究结果:
1.流感病毒感染显著增强小鼠感染铜绿假单胞菌的易感性,表现为与正常小鼠相比,流感继发铜绿假单胞菌感染后的小鼠体重下降更严重、死亡率增高,铜绿假单胞菌感染后肺内中性粒细胞数量迅速增多,但二者之间没有明显差异。
2.删除中性粒细胞显著增强小鼠感染铜绿假单胞菌的易感性,表现为删除中性粒细胞使正常小鼠和流感感染小鼠在感染非致死剂量的铜绿假单胞菌第二天都全部死亡。
3.体内吞噬荧光微球发现,与正常小鼠相比,流感感染小鼠中性粒细胞的吞噬百分比显著降低,而在平均荧光强度没有差异,提示流感感染抑制中性粒细胞吞噬作用。GFP标记大肠杆菌的体内吞噬检测发现,流感感染可能抑制中性粒细胞的消化功能。进一步用DCFH-DA探针分析发现,流感感染显著增加中性粒细胞的活性氧含量,用MPO试剂盒检测发现,流感感染显著抑制髓过氧化物酶活力。
4.通过细胞因子IL-17肺内滴入干预,或联用盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂治疗,不能明显提高流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率。
结论:
中性粒细胞是小鼠抵抗铜绿假单胞菌的重要免疫细胞,流感病毒感染增加小鼠继发铜绿假单胞菌感染的易感性,其机制可能是流感感染抑制中性粒细胞的吞噬功能和髓过氧化物酶的活性,减少中性粒细胞对铜绿假单胞菌的吞噬和消化。同时,中性粒细胞过量的活性氧也可能是流感感染引起肺损伤的重要机制。然而,细胞因子IL-17增加中性粒细胞募集,或盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂联用治疗并不能明显改善流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率,表明流感继发感染铜绿假单胞菌易感机制的复杂性,其致病机制有待于进一步深入研究。
流感病毒感染每年引起全球大约300万人死亡,严重危害人类健康。继发细菌感染是流感病毒感染的主要并发症,是流感患者致死的主要原因。铜绿假单胞菌不仅是常见的院内感染条件致病菌之一,也是社区感染,特别是免疫力低下的老年人、有基础性肺疾病、免疫缺陷患者等易感的致死率高的革兰氏阴性菌。近年来研究发现,在流感患者、尤其是流感重症患者及采取机械通气的重症患者对铜绿假单胞菌易感。这些流感重症患者一旦感染铜绿假单胞菌,则治疗难度更大、预后更差。继发感染铜绿假单胞菌的严重危害越来越受到重视。而铜绿假单胞菌耐药菌株的广泛出现使院内感染防控和临床治疗面临更艰难的挑战。流感病毒感染对免疫系统的影响、特别是对吞噬细胞等免疫细胞的影响是近年来继发细菌感染机制研究的重点。中性粒细胞是肺内主要的吞噬细胞之一,在机体清除、抵抗铜绿假单胞菌的过程,中性粒细胞可能扮演重要的角色。但是,中性粒细胞在流感继发铜绿假单胞菌中的作用和机制并不清楚。因此,阐释流感感染对中性粒细胞的影响、中性粒细胞在流感继发感染铜绿假单胞菌的作用及其机制,可能为预防铜绿假单胞菌继发感染和探索可能的干预措施提供启示。
研究目的与方法:
本研究通过建立流感继发铜绿假单胞菌感染的小鼠模型、并分析流感病毒感染对中性粒细胞募集、吞噬、杀菌功能的影响,探索流感继发铜绿假单胞菌感染的易感机制。
1.用非致死剂量的PR8流感病毒感染小鼠后第7天,感染非致死剂量的铜绿假单胞菌,构建流感继发感染铜绿假单胞菌的小鼠模型。
2.通过分析流感继发感染铜绿假单胞菌的小鼠肺中中性粒细胞的数量和铜绿假单胞菌载量,初步探索流感病毒对中性粒细胞募集及对铜绿假单胞菌清除的影响。
3.利用中和抗体删除中性粒细胞探索中性粒细胞在小鼠抵抗铜绿假单胞菌感染中的关键作用。
4.在正常小鼠和流感感染小鼠中,用感染铜绿假单胞菌诱导募集肺内中性粒细胞,通过检测小鼠肺内中性粒细胞吞噬荧光微球或GFP标记的大肠杆菌的情况来评估流感病毒对中性粒细胞的吞噬功能和消化功能的影响。
5.利用DCFH-DA探针检测流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的肺内中性粒细胞的活性氧产量,同时使用MPO试剂盒检测髓过氧化物酶(MPO酶)活力来进一步探索流感继发铜绿假单胞菌感染的易感机制。
6.利用IL-17增加中性粒细胞的募集或者盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂联用治疗,通过观察流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率,探索流感继发铜绿假单胞菌感染的干预治疗措施。
研究结果:
1.流感病毒感染显著增强小鼠感染铜绿假单胞菌的易感性,表现为与正常小鼠相比,流感继发铜绿假单胞菌感染后的小鼠体重下降更严重、死亡率增高,铜绿假单胞菌感染后肺内中性粒细胞数量迅速增多,但二者之间没有明显差异。
2.删除中性粒细胞显著增强小鼠感染铜绿假单胞菌的易感性,表现为删除中性粒细胞使正常小鼠和流感感染小鼠在感染非致死剂量的铜绿假单胞菌第二天都全部死亡。
3.体内吞噬荧光微球发现,与正常小鼠相比,流感感染小鼠中性粒细胞的吞噬百分比显著降低,而在平均荧光强度没有差异,提示流感感染抑制中性粒细胞吞噬作用。GFP标记大肠杆菌的体内吞噬检测发现,流感感染可能抑制中性粒细胞的消化功能。进一步用DCFH-DA探针分析发现,流感感染显著增加中性粒细胞的活性氧含量,用MPO试剂盒检测发现,流感感染显著抑制髓过氧化物酶活力。
4.通过细胞因子IL-17肺内滴入干预,或联用盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂治疗,不能明显提高流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率。
结论:
中性粒细胞是小鼠抵抗铜绿假单胞菌的重要免疫细胞,流感病毒感染增加小鼠继发铜绿假单胞菌感染的易感性,其机制可能是流感感染抑制中性粒细胞的吞噬功能和髓过氧化物酶的活性,减少中性粒细胞对铜绿假单胞菌的吞噬和消化。同时,中性粒细胞过量的活性氧也可能是流感感染引起肺损伤的重要机制。然而,细胞因子IL-17增加中性粒细胞募集,或盐酸左氧氟沙星与活性氧抑制剂联用治疗并不能明显改善流感继发铜绿假单胞菌感染小鼠的生存率,表明流感继发感染铜绿假单胞菌易感机制的复杂性,其致病机制有待于进一步深入研究。