Resolvin D1對(duì)膿毒癥小鼠免疫功能的影響及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2018-07-01 17:35
本文選題:膿毒癥 + 消退素。 參考:《第二軍醫(yī)大學(xué)》2014年博士論文
【摘要】:【研究目的】 膿毒癥(sepsis)是感染引起的全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatoryresponse syndrome,SIRS),其病理基礎(chǔ)是病原體誘發(fā)的炎癥反應(yīng)過(guò)度激活以及后期的炎癥反應(yīng)紊亂或免疫抑制,病理生理過(guò)程極其復(fù)雜,牽涉到多個(gè)臟器和系統(tǒng)、多類(lèi)細(xì)胞以及多種信號(hào)傳導(dǎo)通路。巨噬細(xì)胞在膿毒癥各階段中均具有非常重要的作用。 消退素D1(resolvin D1,RvD1)是由二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)中合成的一種強(qiáng)效的抗炎促吸收脂類(lèi)調(diào)節(jié)子,其可通過(guò)受體依賴機(jī)制調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞吞噬功能。本課題擬在小鼠盲腸結(jié)扎穿孔(CLP)模型中觀察RvD1對(duì)膿毒癥小鼠免疫功能的影響,并在體外培養(yǎng)的小鼠巨噬細(xì)胞中初步探索RvD1的作用機(jī)制。 【研究方法】 1、采用盲腸結(jié)扎穿孔(cecal ligation and puncture,CLP)致膿毒癥小鼠模型。32只C57BL/6小鼠接受CLP手術(shù)后隨機(jī)分成兩組,分別于手術(shù)后即刻接受尾靜脈注射RvD1(100ng/只)或者等量安慰劑處理,觀察小鼠8天生存率。 2、將16只C57BL/6小鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM,n=4),盲腸結(jié)扎穿孔模型組(CLP,n=6)和RvD1處理組(CLP+RvD1,n=6)。CLP模型后24h收集各組小鼠肺臟組織、外周血血漿、腹腔灌洗液、脾臟及胸腺。HE染色觀察各組小鼠肺組織病理變化;營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)板法檢測(cè)小鼠血及腹腔細(xì)菌菌落形成單位(CFUs),比較各組小鼠血及腹腔細(xì)菌清除率;ELISA法檢測(cè)小鼠外周血細(xì)胞因子TNFα、IFN γ、IL 6、IL 10水平;流式細(xì)胞儀計(jì)數(shù)外周血和腹腔灌洗液中性粒細(xì)胞數(shù)目、外周血單核細(xì)胞(PBMC)數(shù)目以及脾臟巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目;流式細(xì)胞儀檢測(cè)各組小鼠胸腺CD3+T淋巴細(xì)胞凋亡率。 3、將15只C57BL/6小鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM,n=3),盲腸結(jié)扎穿孔模型組(CLP,n=3),余下9只小鼠接受盲腸結(jié)扎穿孔手術(shù)后分別接受不同劑量RvD1(1ng、10ng、100ng)尾靜脈注射處理。CLP術(shù)后24h時(shí)Western blot法檢測(cè)各組肺組織磷酸化NF κB和總的NF κB水平。 4、將9只C57BL/6小鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM,n=3),盲腸結(jié)扎穿孔模型組(CLP,n=6)。CLP模型后6h(n=3)和24h(n=3)收集各組小鼠肺臟,提取肺組織RNA,RT-PCR法檢測(cè)各組NLRP3炎性體表達(dá)變化。將12只C57BL/6小鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM,n=3),盲腸結(jié)扎穿孔模型組(CLP,n=3),ResolvinD1低劑量組(10ng,n=3)和Resolvin D1高劑量組(100ng,n=3)。CLP模型后24h收集各組小鼠肺臟,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3及NF-κB表達(dá)變化。 5、將12只C57BL/6小鼠隨機(jī)分成假手術(shù)組(SHAM,n=3),盲腸結(jié)扎穿孔模型組(CLP,n=3),Resolvin D1低劑量組(10ng,n=3)和Resolvin D1高劑量組(100ng,n=3)。CLP模型后24h收集各組小鼠外周血,F(xiàn)icoll密度梯度離心法分離外周血單核細(xì)胞。Western blot法檢測(cè)各組NLRP3表達(dá)變化。 6、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后再用ATP(1mM)刺激,構(gòu)建NLRP3炎性體活化的體外模型。在LPS刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞之前應(yīng)用RvD1(10ng/ml)預(yù)處理或者在LPS刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞之后應(yīng)用RvD1(10ng/ml)后處理,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化。 7、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后再用ATP(1mM)刺激,構(gòu)建NLRP3炎性體活化的體外模型。在LPS刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞之后應(yīng)用不同劑量的RvD1(1ng/ml,10ng/ml,100ng/ml)處理小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化。 8、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后用RvD1(10ng/ml)處理,之后應(yīng)用ATP(1mM)或者不用ATP進(jìn)一步刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化,RT PCR法檢測(cè)各組NLRP3表達(dá)變化。 9、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后,在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入氯化鉀(KCl,75mM)或氯化鈉(NaCl,75mM),之后用RvD1(10ng/ml)和ATP(1mM)處理,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化,ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清中IL 1β水平。 10、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后,在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入抗氧化劑N 乙酰半胱氨酸(NAC,N acetylcysteine,10μM),之后用RvD1(10ng/ml)和ATP(1mM)處理,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化,ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清中IL 1β水平。 11、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后,在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入組織蛋白酶B抑制劑(CA 074 Me,10μM),之后用RvD1(10ng/ml)和ATP(1mM)處理,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化,ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清中IL 1β水平。 12、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后,在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入胞吞抑制劑細(xì)胞松弛素D(cytochalasin D,5μM),之后用RvD1(10ng/ml)和ATP(1mM)處理,Western blot法檢測(cè)各組NLRP3,caspase 1(40kd,20kd)表達(dá)變化,ELISA法檢測(cè)細(xì)胞上清中IL 1β水平。 13、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,應(yīng)用si RNA干擾NLRP3表達(dá),然后用RvD1(10ng/ml)處理,觀察RvD1對(duì)巨噬細(xì)胞吞噬功能的作用。 14、體外分離培養(yǎng)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,用LPS預(yù)刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞后,用RvD1(10ng/ml)和ATP(1mM)處理, CCK8細(xì)胞計(jì)數(shù)法檢測(cè)生存巨噬細(xì)胞數(shù)目,流式細(xì)胞儀檢測(cè)凋亡巨噬細(xì)胞比率。 【研究結(jié)果】 1、與對(duì)照組相比,尾靜脈注射RvD1可顯著提高盲腸結(jié)扎穿孔(cecal ligation and puncture, CLP)致膿毒癥小鼠8天生存率(P0.05)。 2、 RvD1尾靜脈注射處理可減輕CLP模型后24hCLP小鼠肺臟組織病理?yè)p傷程度;顯著減少CLP模型后24hCLP小鼠血及腹腔細(xì)菌含量;CLP模型后24h,小鼠外周血細(xì)胞因子TNFα、IFN γ、IL 6、IL 10水平顯著升高,Resolvin D1處理可降低CLP小鼠外周血TNFα、IFN γ、IL 6、IL 10水平;RvD1尾靜脈注射處理CLP模型小鼠24h小鼠腹腔中性粒細(xì)胞數(shù)目顯著減少,但小鼠外周血中性粒細(xì)胞數(shù)目、單核細(xì)胞數(shù)目以及小鼠脾臟巨噬細(xì)胞和淋巴細(xì)胞數(shù)目無(wú)明顯變化;RvD1尾靜脈注射處理可顯著減輕CLP模型后24hCLP小鼠胸腺CD3+T淋巴細(xì)胞凋亡率。 3、 CLP模型后24h小鼠肺組織磷酸化NF κB明顯活化,Resolvin D1尾靜脈注射處理可以劑量依賴性地抑制NF κB活化。 4、 CLP模型后6h各組小鼠肺臟NLRP3炎性體mRNA表達(dá)水平明顯升高,Resolvin D1尾靜脈注射處理可劑量依賴性地抑制NLRP3炎性體表達(dá)。 5、CLP模型后6h,Resolvin D1尾靜脈注射處理可劑量依賴性地增強(qiáng)小鼠外周血單核細(xì)胞NLRP3炎性體表達(dá)。 6、Resolvin D1(10ng/ml)預(yù)處理小鼠腹腔巨噬細(xì)胞可抑制NLRP3炎性體各組件表達(dá),而在LPS刺激小鼠腹腔巨噬細(xì)胞之后應(yīng)用Resolvin D1(10ng/ml)后處理小鼠腹腔巨噬細(xì)胞可增強(qiáng)NLRP3炎性體各組件的表達(dá)。 7、在LPS刺激小鼠腹腔培養(yǎng)巨噬細(xì)胞之后應(yīng)用Resolvin D1后處理小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,能劑量依賴性地增強(qiáng)NLRP3炎性體各組件的表達(dá)。 8、在LPS刺激小鼠腹腔培養(yǎng)巨噬細(xì)胞之后應(yīng)用Resolvin D1后處理小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,可以在無(wú)NLRP3炎性體直接激動(dòng)劑ATP存在的情況下激活NLRP3炎性體。 9、在體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中,細(xì)胞外高濃度氯化鉀可抑制細(xì)胞內(nèi)的鉀離子外流,降低Resolvin D1對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體激活作用。 10、在體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中,抗氧化劑N 乙酰半胱氨酸(NAC,N acetylcysteine,10μM)能降低Resolvin D1對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體激活作用。 11、在體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中,組織蛋白酶B抑制劑(CA 074 Me,10μM)能降低Resolvin D1對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體激活作用。 12、在體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞中,胞吞抑制劑細(xì)胞松弛素D(cytochalasin D,5μM)不能降低Resolvin D1對(duì)小鼠腹腔巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體激活作用。 13、 si RNA干擾NLRP3表達(dá)后,小鼠腹腔巨噬細(xì)胞吞噬能力下降, RvD1(10ng/ml)處理可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞吞噬功能。 14、應(yīng)用Resolvin D1處理體外培養(yǎng)的小鼠腹腔巨噬細(xì)胞,生存的巨噬細(xì)胞數(shù)目以及凋亡巨噬細(xì)胞比率無(wú)變化。 【結(jié)論】 Resolvin D1在盲腸結(jié)扎穿孔(CLP)模型致膿毒癥(Sepsis)小鼠中可減輕小鼠全身炎癥反應(yīng),并且增強(qiáng)小鼠對(duì)病原微生物的清除率,從而提高膿毒癥小鼠的生存率。Resolvin D1增強(qiáng)小鼠對(duì)病原微生物的清除作用可能與其能激活小鼠腹腔單核巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體有關(guān),Resolvin D1對(duì)小鼠腹腔單核巨噬細(xì)胞NLRP3炎性體的激活作用可能與細(xì)胞內(nèi)鉀離子外流以及線粒體相關(guān)活性氧產(chǎn)生相關(guān)。
[Abstract]:Purpose of research
sepsis ( sepsis ) is a systemic inflammatory response syndrome caused by infection , the pathological basis of which is that pathogen - induced inflammatory response is over - activated and post - inflammatory response disorder or immunosuppression , and the pathological process is extremely complex , involving multiple organs and systems , multi - type cells and various signal transduction pathways .
In this study , the effect of RvD1 on the immune function of sepsis mice was investigated by receptor - dependent mechanism , and the mechanism of RvD1 was determined in mouse macrophages cultured in vitro .
Methodology of research
Methods Thirty - two C57BL / 6 mice were randomly divided into two groups after CLP operation . RvD1 ( 100 ng / L ) or equivalent placebo were given immediately after operation , and the 8 - day survival rate was observed .
2 . Sixteen C57BL / 6 mice were randomly divided into sham operation group ( SHAM , n = 4 ) , cecal ligation perforation model group ( CLP , n = 6 ) and RvD1 treatment group ( CLP + RvD1 , n = 6 ) . The lung tissues , peripheral blood plasma , peritoneal lavage fluid , spleen and thymus were collected 24 hours after CLP , and the pathological changes of lung tissues in each group were observed by HE staining .
The bacterial colony forming unit ( CFUs ) of mouse blood and abdominal cavity was detected by nutrition agar culture plate method , and the blood and abdominal bacterial clearance of each group were compared .
ELISA娉曟嫻嬪皬榧犲鍛ㄨ緇嗚優(yōu)鍥犲瓙TNF偽,IFN 緯,IL 6,IL 10姘村鉤錛
本文編號(hào):2088545
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