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在抗结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,MTB)感染机体的过程中,肺脏上皮细胞(Lung epithelial cells,AEC)是肺脏抵抗感染的第一道“物理屏障”。AEC作为MTB最先侵染的靶细胞之一,通过分泌细胞因子,可以招募肺泡巨噬细胞(Alveolarmacrophage,AMs)到肺泡中,在抗MTB感染的先天免疫中发挥着重要的调控作用。近年来研究发现,在癌症的发生过程中Hedgehog(Hh)信号通路同p53和NF-κB信号通路存在着“cross-talκ”关系,并调控着机体的炎症反应。这就提示我们在MTB感染宿主肺脏时,肺脏上皮细胞与肺泡巨噬细胞中Shh、p53和NF-κB信号通路可能会被活化,并参与调控炎性细胞因子的分泌等来抵御MTB的感染!本研究利用牛结核分枝杆菌减毒株(Bacillus Calmette-Guerin,BCG)感染Shh干扰/过表达的小鼠肺脏上皮细胞TC-1,收集细胞上清液并添加到巨噬细胞RAW264.7细胞,分析肺泡巨噬细胞中p53与NF-κB信号通路相关信号分子的变化以及炎性细胞因子的分泌情况,并建立小鼠BCG腹腔感染模型,观察小鼠肺脏与脾脏形态学变化以及Shh、p53和NF-κB三个信号通路相关因子的变化,以期在体内外水平揭示Shh、p53和NF-κB信号通路在调控免疫相关细胞抗BCG感染时的免疫调控作用。我们通过相关试验,获得的试验结果如下:(1)在细胞水平试验中,当在TC-1细胞中干扰表达Shh基因后,Gli2无显著性变化,PTCH蛋白表达发生下调;当在TC-]细胞中过表达Shh基因后,Gli2和PTCH蛋白表达发生上调。将Shh基因干扰的TC-1细胞上清液加入肺泡巨噬细胞RAW264.7细胞后,RAW264.7细胞中NF-κB的蛋白表达发生上调;将Shh基因过表达的TC-1细胞上清液添加到肺泡巨噬细胞RAW264.7细胞后,CBP蛋白表达发生下调。当BCG感染Shh基因干扰表达的TC-1细胞后,Gli2和PTCH蛋白表达发生上调;当BCG感染Shh基因过表达的TC-1细胞后,抑制了 PTCH的表达。将BCG感染后Shh干扰TC-1的上清加入RAW264.7细胞后,促进了 p53、CBP、MDM2、TLR4的表达,抑制了 NF-κB的表达;将BCG感染后Shh过表达TC-1的上清加入RAW264.7细胞后促进了 MDM2、CBP、TLR4的表达,抑制了 p53和NF-κB的表达。这些结果揭示了上皮细胞中Shh能够激活并调控巨噬细胞中p53和NF-κB信号通路的表达。Shh信号通路中的PTCH与p53呈现正相关,而p53信号通路中CBP与NF-κB呈现负相关。(2)在BCG腹腔注射感染小鼠模型中,小鼠肺脏无明显变化,HE染色发生了炎性细胞浸润;脾脏变大,并发生充血现象。在小鼠肺脏上皮细胞中p53与NF-κB蛋白免疫荧光表达较空白对照组和阴性对照组变强。通过肺脏组织WB试验分析,发现小鼠肺脏的上皮细胞中Shh、p53、MDM2、CBP、TLR4、TRAF6和NF-κB都显著上调;小鼠外周血血清中炎症因子TNF-α、INF-γ、IL-6、IL-8显著上调。上述实验结果表明了 BCG感染机体后肺脏中Shh、p53和NF-κB三个信号通路会表达上调来参与机体抗BCG感染的免疫调控作用。综上所述当MTB感染时,在细胞和小鼠模型中的Shh、p53和NF-κB信号通路发生相关信号分子被活化,并调控炎性细胞因子分泌来抵抗BCG感染时的免疫调控作用。为进一步研究MTB感染机体时Shh、p53和NF-κB三个信号通路间的免疫调控作用奠定基础。