米尔伊丽莎白菌诱导黑斑蛙巨噬细胞免疫应答的初步研究

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米尔伊丽莎白菌(Elizabethkingia miricola)可感染多种养殖和野生蛙类,引起蛙类“歪头病”,该病传染性强、致死率高,对我国蛙类养殖产业造成了较大的经济损失。然而,目前关于米尔伊丽莎白菌的致病机理及其与宿主的相互作用机制尚不清楚,制约了相关病害防控工作的开展。巨噬细胞是蛙类免疫系统的重要防线,可通过吞噬、分泌炎性因子等多种方式杀伤入侵机体的病原菌。为揭示米尔伊丽莎白菌与宿主蛙的互作关系,本研究以黑斑蛙巨噬细胞为对象,建立米尔伊丽莎白菌感染黑斑蛙巨噬细胞的体外模型,通过超微结构观察、活性氧含量测定、转录组数据分析等方法探究米尔伊丽莎白菌诱导巨噬细胞免疫应答的途径,解析米尔伊丽莎白菌与巨噬细胞的相互作用机制,以期为蛙类“歪头病”防控提供理论基础。主要结果和结论如下:1,建立了黑斑蛙脾脏巨噬细胞的分离培养与鉴定方法。将黑斑蛙脾脏组织经100目细胞筛过滤,Percoll分离液梯度离心纯化后,利用完全培养基,在28℃条件下原代培养,并通过细胞形态学检查和功能验证进行鉴定。形态学鉴定结果显示,原代细胞具有伪足、吞噬小泡等巨噬细胞的典型特征,在培养1 d后汇合度达95%以上;功能验证实验结果显示,脂多糖(LPS)可显著诱导巨噬细胞超氧阴离子的生成(P<0.01),在LPS作用巨噬细胞24 h后,细胞中TNF-α、IL-1β、IL-6的表达均显著高于对照组(P<0.01);此外,所分离到的巨噬细胞具有吞噬功能,且对大肠杆菌(Escherchia coil)、无乳链球菌(Streptococcus agalactiae)和米尔伊丽莎白菌的吞噬率分别为29.33%、21.54%、12.67%。2,体外感染实验表明米尔伊丽莎白菌可以诱导黑斑蛙巨噬细胞产生活性氧,并激活免疫相关信号通路。用米尔伊丽莎白菌感染黑斑蛙脾脏巨噬细胞,通过对凋亡率和活性氧的测定,发现米尔伊丽莎白菌能显著诱导巨噬细胞凋亡(P<0.01),被感染的巨噬细胞会产生活性氧,且随着感染时间的增加,活性氧的含量先升高后降低;对米尔伊丽莎白菌感染3 h后的巨噬细胞进行转录组测序分析,共获得2839个差异基因,其中上调基因1126个,下调基因1713个,通过差异基因富集分析,筛选到24条与免疫相关的信号通路,其中差异最显著的为NOD-like受体信号通路、IL-17信号通路、C型凝集素受体信号通路、RIG-I样受体信号通路等。转录组学数据揭示了相关信号通路在黑斑蛙巨噬细胞的免疫应答中发挥了关键作用,为研究米尔伊丽莎白菌与宿主蛙的相互作用机制提供了参考。
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