發(fā)布時間：2017-12-16 22:07

  本文關(guān)鍵詞：生長因子PGRN在內(nèi)毒素炎癥應(yīng)答中功能的初步研究

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【摘要】：炎癥是指機體對內(nèi)外環(huán)境的有害刺激所產(chǎn)生的一種復(fù)雜的生理和病理反應(yīng),其基本病理改變是變性、滲出和增生,表現(xiàn)為“紅、腫、熱、痛”。炎癥既能產(chǎn)生保護性防御反應(yīng),也是引起多種重要疾病的共同通路,在感染、腫瘤、心腦血管疾病、老年癡呆和神經(jīng)退行性疾病、變態(tài)反應(yīng)疾病、精神病等多種重大疾病的發(fā)生和發(fā)展過程中占有十分重要的地位。敗血癥是由感染引起的嚴(yán)重系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征,其特征是天然免疫反應(yīng)失調(diào),表現(xiàn)為早期的強炎癥反應(yīng)伴隨炎性細胞因子增強(“細胞因子風(fēng)暴”),隨后引起T淋巴細胞凋亡導(dǎo)致免疫抑制和氧化損傷引起器官衰竭和機體死亡,復(fù)雜的發(fā)病機制導(dǎo)致敗血癥具有較高的發(fā)病率和死亡率。 顆粒蛋白前體(progranulin, PGRN)是一種新型生長因子,具有廣泛的生理功能,不僅能夠調(diào)節(jié)健康組織的生長、維持、修復(fù),還參與腫瘤等多種病理性過程。PGRN同時具有重要的抗炎作用,是腫瘤壞死因子a (tumour necrosis factor, TNF-a)的潛在抑制劑,能抑制TNF-a誘導(dǎo)的中性粒細胞呼吸爆發(fā)。PGRN在控制自身免疫性疾病如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的進程中也起到關(guān)鍵作用。已有研究報道PGRN在炎癥中發(fā)揮作用,PGRN基因敲除小鼠的骨髓來源巨噬細胞經(jīng)細菌脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)處理后釋放較野生型巨噬細胞更多的促炎性因子和較少的IL-10,且PGRN基因敲除小鼠清除李斯特菌的能力下降。但目前PGRN調(diào)控炎癥反應(yīng)的機制尚不清楚。 本論文利用腹膜巨噬細胞(peretoneal macrophage,PM)炎癥反應(yīng)及盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)(cecal ligation and puncture, CLP)和內(nèi)毒素休克動物模型,初步探討PGRN在炎癥應(yīng)答中的作用。 一、PGRN缺失型腹膜巨噬細胞對細菌脂多糖的體外炎癥應(yīng)答 實驗?zāi)康模簝?nèi)源性PGRN基因缺失對細菌LPS誘導(dǎo)腹膜巨噬細胞炎癥應(yīng)答的影響。方法：誘導(dǎo)提取野生型(wild type, WT)小鼠及PGRN基因敲除小鼠(knock out type, KO)腹膜細胞(peretoneal exduate cell, PEC),觀察PEC數(shù)目、形態(tài)和類型；流式細胞術(shù)檢測PEC的巨噬細胞表面標(biāo)志物CD11b F4/80。LPS分別處理WT或KO小鼠PM, LPS、重組PGRN或LPS加重組PGRN分別處理WT小鼠PM,培養(yǎng)24h后收集細胞上清,ELISA法檢測TNF-α、白細胞介素1β (interleukin-1β,IL-1β),白細胞介素12(interleukin-12,IL-12), Griess法檢測一氧化氮(nitric oxide, NO)。結(jié)果：PGRN缺失對小鼠PEC的數(shù)目、組成及巨噬細胞表面標(biāo)志物CD11b、F4/80的表達無明顯影響；與WT組相比,LPS誘導(dǎo)PGRN KO來源的PM分泌較高水平的TNF-α IL-1β、IL-12及NO。外源給予重組PGRN后,LPS誘導(dǎo)WT組PM分泌TNF-α、IL-1β、IL-12及NO的水平降低。結(jié)論：PGRN缺失不顯著改變小鼠PEC的性質(zhì)及PM表型,但可導(dǎo)致PM對LPS的刺激產(chǎn)生了更強的炎癥反應(yīng)；重組PGRN處理則可抑制LPS誘導(dǎo)PM產(chǎn)生的炎癥反應(yīng),提示PGRN可通過影響PM分泌促炎細胞因子而發(fā)揮其抗炎效應(yīng)。 二、PGRN基因敲除對盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)及內(nèi)毒素休克小鼠模型炎癥應(yīng)答的影響 實驗?zāi)康模河^察PGRN在動物體內(nèi)炎癥應(yīng)答中的功能。方法：構(gòu)建盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)(cecal ligation and puncture, CLP)的敗血癥模型和腹腔注射不同劑量LPS致內(nèi)毒素休克模型,觀察PGRN基因敲除型小鼠和野生型小鼠的存活率；CLP后24h對小鼠血液及腹腔灌洗液行細菌培養(yǎng)菌落計數(shù)；ELISA法檢測兩種模型血液中TNF-a.IL-10的含量。結(jié)果：CLP模型中,PGRN基因敲除型小鼠的死亡率明顯高于野生型小鼠,血液和腹腔灌洗液的菌落計數(shù)高于WT組,24h血清TNF-a含量較WT組增高,IL-10含量較WT組降低；內(nèi)毒素休克模型中,致死量LPS注射后,野生型和PGRN基因敲除型小鼠均迅速死亡,且PGRN基因敲除小鼠死亡的速度快于野生型小鼠,6h血清中TNF-a含量亦高于WT組；用WT小鼠的半致死量LPS注射后,KO小鼠不僅早于WT型死亡,并且最終存活率為零,血清中TNF-a含量明顯高于WT組。結(jié)論：PGRN基因敲除小鼠對CLP誘導(dǎo)的敗血癥和內(nèi)毒素休克更為敏感,產(chǎn)生更多的炎性細胞因子,炎癥應(yīng)答更強烈。 綜上所述,本論文研究發(fā)現(xiàn)(1) PGRN基因缺失對生理狀態(tài)下小鼠腹膜巨噬細胞的性質(zhì)無顯著影響。(2)PS刺激可誘導(dǎo)PGRN KO小鼠來源的腹膜巨噬細胞產(chǎn)生較野生型細胞更為強烈的炎癥反應(yīng)；而外源性給予重組PGRN則可抑制腹膜巨噬細胞對LPS的炎性應(yīng)答。(3)在CLP小鼠模型和內(nèi)毒素休克小鼠模型中PGRN KO小鼠能產(chǎn)生更多的炎性細胞因子、細菌清除率降低、肺部病理損傷較嚴(yán)重、其存活率均顯著低于野生型小鼠。(4)腹腔注射重組PGRN對LPS誘導(dǎo)的小鼠內(nèi)毒素休克具有保護作用,小鼠存活率增加。 本論文通過比較PGRN基因敲除小鼠和野生型小鼠及其來源的腹膜巨噬細胞的體內(nèi)及體外炎癥應(yīng)答能力,從細胞和動物水平證明PGRN基因缺失對LPS誘導(dǎo)的炎癥應(yīng)答和敗血癥模型敏感性的決定性調(diào)控作用。為進一步揭示PGRN的抗炎機制以及PGRN調(diào)控的細胞炎癥信號通路提供了理論和實驗依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R363
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本文編號：1297630