目的:细菌性脑膜炎是儿童中发病率和死亡率都很高的中枢神经系统炎症性疾病,肺炎链球菌、流感嗜血杆菌和脑膜炎奈瑟菌是引起该病的三大病原菌。此外,细菌性脑膜炎患者中大约有1/3会出现认识障碍、听力丧失、神经组织坏死性病灶等严重的神经系统后遗症。细菌性脑膜炎的确切病因和发病机制至今尚不清楚,这是目前难以有效控制该疾病的根本原因。因此,有必要深入探索其致病分子机制。颗粒蛋白前体(Progranulin,PGRN)既是分泌性生长因子又是多功能免疫调节因子,近期的研究显示其在感染性疾病、伤口愈合、肿瘤发生、神经增殖以及退行性疾病中都有重要作用。颗粒蛋白前体作为肿瘤坏死因子受体(tumor necrosis factor receptor,TNFR)的一种新配体,能通过拮抗TNF-α信号通路在炎性肠病、风湿性关节炎中发挥抑炎作用。但其在在肥胖和胰岛素抵抗性糖尿病中却通过调节IL-6而发挥促炎作用。而颗粒蛋白前体在细菌性脑膜炎中的作用至今尚不清楚。因此,本研究拟比较颗粒蛋白前体在细菌性脑膜炎病人和小鼠疾病模型中的表达差异,并观察颗粒蛋白前体缺陷后小鼠感染肺炎链球菌性脑膜炎的症状、炎症反应、细菌载量及生存率等变化,初步探究颗粒蛋白前体在细菌性脑膜炎发病中的作用。方法:收集临床标本:收集22例通过脑脊液细菌培养阳性和临床诊断确诊的细菌性脑膜炎患者、12例通过脑脊液病毒igm阳性和临床诊断确诊为病毒性脑膜炎患者以及10例非脑膜炎者的血浆和脑脊液,并收集其相关临床资料。检测患者血浆和脑脊液中颗粒蛋白前体的表达:以酶联免疫吸附试验(enzyme-linkedimmunosorbentassay,elisa)检测非脑膜炎者、细菌性脑膜炎患者、病毒性脑膜炎患者中血浆和脑脊液中颗粒蛋白前体的含量。构建肺炎链球菌脑膜炎小鼠模型:选择8-10周龄的健康c57bl/6小鼠,雌雄各半,直接注射15μl标准Ⅲ型肺炎链球菌菌株悬液(含菌量为4.5×106cfu)到小鼠的侧脑室构建肺炎链球菌脑膜炎小鼠模型,注射等体积的生理盐水作为对照组,用常用的模型评价指标进行评估。检测细菌性脑膜炎小鼠模型中颗粒蛋白前体的表达:以免疫组织化学染色法和酶联免疫吸附实验分别检测对照组和肺炎链球菌脑膜炎小鼠脑组织和血浆中颗粒蛋白前体的蛋白水平。探究颗粒蛋白前体在细菌脑膜炎中的作用:选择体重,大小,性别一致的颗粒蛋白前体缺陷小鼠和野生小鼠,直接注射15μl标准Ⅲ型肺炎链球菌菌株悬液(含菌量为4.5×106cfu)到小鼠的侧脑室后,评估其临床症状的严重度、生存率、细菌载量、大脑炎症水平。结果:细菌性脑膜炎患者血浆中的颗粒蛋白前体浓度虽然没有较病毒性脑膜炎无明显升高,却较非脑膜炎组显著升高(p<0.05)。但是在脑脊液中,细菌性脑膜炎患者和病毒性脑膜炎患者脑脊液中颗粒蛋白前体的蛋白浓度较非脑膜炎者表达都明显升高(p<0.001),其中在细菌性脑膜炎患者中升高又比病毒性脑膜炎患者明显(p<0.01)。此外,脑脊液中颗粒蛋白前体的含量与脑脊液中有核细胞数量呈正相关(rs=0.56,p<0.01),与脑脊液中蛋白含量呈显著正相关(rs=0.87,p<0.001),却与脑脊液中葡萄糖的含量呈负相关(rs=-0.44,p<0.001)。这些结果提示,脑脊液中颗粒蛋白前体的浓度可能具有鉴别诊断细菌性脑膜炎、病毒性脑膜炎以及非脑膜炎的能力。直接在野生c57bl/6小鼠侧脑室注射15μl标准Ⅲ型肺炎链球菌菌株悬液(含菌量为4.5×106cfu),24小时后,小鼠出现典型的脑膜炎症状:翻身障碍,动作迟缓,毛发散、活动性差、嗜睡。取小鼠脑组织切片进行h&e染色,结果显示,注射肺炎链球菌的小鼠脑组织蛛网膜下腔出现大量中性粒细胞浸润,较无感染小鼠显著增多,其蛛网膜或者软脑膜损伤也较无感染小鼠更为严重。取血或者脑组织匀浆测定炎症因子,结果显示注射肺炎链球菌小鼠的tnf-α、il-6、il-1β较无感染小鼠的明显升高(p<0.05)。以上结果显示肺炎链球菌脑膜炎小鼠模型构建成功。取小鼠脑组织切片进行免疫组化染色,取血浆用酶联免疫吸附实验检测颗粒蛋白前体的表达。结果显示相比对照组小鼠,肺炎链球菌脑膜炎小鼠的脑组织和血浆中的颗粒蛋白前体表达显著升高(p<0.05)。将颗粒蛋白前体缺陷小鼠经侧脑室直接注射15μl标准Ⅲ型肺炎链球菌菌株悬液(含菌量为4.5×106cfu)后,观察其临床症状、生存率、细菌载量及脑组织炎症。结果显示,颗粒蛋白前体缺陷小鼠脑部感染肺炎链球菌后,其脑膜炎的临床症状较野生小鼠更为严重,生存率更低(P<0.01),脑匀浆细菌载量更高(P<0.05),蛛网膜下腔及海马区周围更多的炎症细胞浸润。结论:颗粒蛋白前体参与了细菌性脑膜炎的发病过程,其有助于细菌清除、降低脑组织炎症水平从而提高生存率,在细菌性脑膜炎中发挥抗炎性保护作用。细菌性脑膜炎脑脊液中颗粒蛋白前体可能可以成为新的诊断指标和潜在的治疗靶点。