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研究背景: 缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)是指在缺血的基础上,血供恢复后,组织的缺血性损伤和功能障碍不但没有减轻,反而在原来的基础上加重的现象,严重的感染,创伤和休克等均可以引起IRI。缺血再灌注损伤的防治直接关系到相关疾病的转归及预后。肠道是缺血反应敏感的组织之一,肠道缺血再灌注不仅可引起肠粘膜组织的局部损伤,甚至引发肠道菌群移位及内毒素血症,损害远处器官,被认为是全身炎症反应综合征(SIRS)和多器官功能障碍综合征(MODS)的发动机【1-2】.肠道缺血再灌注损伤是严重创伤,感染,失血性休克,坏死性胰腺炎,绞窄性肠梗阻等急重症发病后常见的病理生理过程,可引起肠粘膜屏障的破坏。肠粘膜屏障破坏意味着肠内细菌和菌素移位,释放肠源性介质和预激循环白细胞,并触发全身炎症反应综合征甚至多器官功能衰竭【3,4】。疾病一旦发展至MODS期,临床治疗效果极差,死亡率也极高.目前认为SIRS是MODS的前驱表现,但SIRS的发病机理尚不完全清楚,立足于全身炎症反应的角度,认为肠道在SIRS和MODS的发病中不仅仅是被损伤的靶器官,更是在应急状态下机体内环境稳定和全身炎症反应的重要调节者.因此,肠道作为SIRS和MODS发生发展过程中的枢纽器官越来越受到国内外学者的关注。研究并揭示SIRS的发病机理将对许多临床急重症如创伤、感染、休克、炎症等的防治起到关键的临床指导作用。Toll样受体是一类重要的模式识别受体(PRRs),它们能识别相应的病原体相关分子结构(PAMPs),引起炎性介质的释放,并能激活获得性免疫系统,TLRs介导的天然免疫的这些特点为阐述SIRS的发病机理带来了希望【5】。 TLRs是一种分布于除了免疫细胞外几乎全身所有组织细胞的天然免疫分子,属于模式识别受体(PRR),在识别和防御各种病原微生物侵入及抑制相关产物的产生方面发挥着重要作用。病原微生物呈现多种真核细胞所不具备的具有保守序列的特殊结构,能被TLRs识别,这类保守结构称为病原体相关分子模式(PAMP).TLRs识别PAMPs后主要通过NF-kB途径激活免疫应答基因,导致促炎细胞因子的合成与释放,从而发挥生物学效应【6-8】。 当组织器官发生缺血再灌注(IR)后,受损的组织会释放一些内源性的危险物质,如低分子量透明质酸、纤维蛋白原、纤维蛋白、热休克蛋白HSP60和HSP70等,这些物质被TLRs识别后,引发免疫炎症反应【9】。 近年来相关学者研究发现,TOLL样受体在炎症反应中的作用越来越重要,与缺血/再灌注损伤的关系也越来越紧密,包括在脑缺血、肺缺血、肝缺血以及肾缺血等中发挥着重要作用,而目前国内外对肠缺血/再灌注损伤的体外研究方面的病生理机制研究相对不足,从而引发我们对这方面的思考,促使本研究的开展。 研究目的: 研究TLR2,4,9是否参与了肠道缺血再灌注损伤过程,从而为新型免疫调节剂的研发提供相关理论依据。 实验方法: 主要是通过肠上皮细胞缺氧复氧来模拟肠道缺血再灌注损伤过程。我们将实验对象随机分为4组:1.正常细胞组;2.低氧/复氧组;3.加配体组;4.加配体低氧/复氧组,其中TLR9组加入甲基化CpG作为对照。通过MTT法来摸索缺氧时间和配体加入的浓度和作用时间,用RT-PCR来检测各组相应TLRs的相对表达量。 实验结果我们通过MTT实验摸索出的实验条件为:缺氧条件:1%的O2,5%CO2,94%N2.缺氧时间:90min,复氧60min。配体的作用条件:LPS0.3ug/ml;PGN0.5ug/ml;CpG0.5uM,三种配体作用时间均为12h. RT-PCR结果显示TLR2,TLR4,TLR9三组实验在结果上显示出一致性,相对于正常组,缺氧组TLRs其mRNA表达量增高,P<0.05,说明细胞缺氧复氧能激活TLRs;与缺氧组相比,缺氧组和配体混合干预组其mRNA表达量进一步增高, P<0.05;与正常组(TLR9)相比,(M)CpG-ODN组无明显变化,P>0.05,进一步验证TLR9只对非甲基化CpG起到识别并激活作用,对甲基化CpG无明显反应。 结论: 肠缺血再灌注损伤可导致肠上皮细胞TLRs表达增强,其改变与肠粘膜屏障的破坏呈现相关性,其机制可能与小肠粘膜TLRs炎症介质信号传导通路全面激活所引起的天然免疫反应及获得性免疫反应有关。