双硫仑对小鼠烟曲霉菌性角膜炎的作用及机理研究

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目的:探究双硫仑(Disulfiram)对感染烟曲霉菌(Aspergillus fumigatus,A.fumigatus)的小鼠角膜炎症反应的作用和机理研究。方法:1.利用细胞增殖检测试剂盒-8(Cell counting kit-8,CCK-8)检测disulfiram对人角膜上皮细胞(human corneal epithelial cells,HCECs)增殖分裂能力的影响,从而获取无毒性的disulfiram浓度范围;通过伤口愈合实验观察Disulfiram对HCECs细胞迁移能力的影响,确定无毒性并且不影响溃疡愈合的浓度作为后续实验浓度。2.Disulfiram干预对小鼠真菌性角膜炎的影响:小鼠随机分为真菌性角膜炎组和真菌性角膜炎用药干预组。用烟曲霉菌来感染C57BL/6小鼠角膜。真菌性角膜炎用药干预组在建模前一天及建模后每天球结膜下注入浓度为20μM的Disulfiram溶液5μl,真菌性角膜炎组用相同方式给予等量DMSO。建模后第1、3、5天在裂隙灯显微镜下拍照观测小鼠角膜混浊面积、混浊程度及溃疡形态,同时进行临床评分。3.采用荧光抗体技术对中性粒细胞及巨噬细胞进行标记,利用髓过氧化物酶法(myeloperoxidase,MPO)定量监测中性粒细胞,利用一氧化氮合酶法(nitric oxide synthase,NOS)定量监测巨噬细胞,探讨Disulfiram对实验小鼠角膜基质内中性粒细胞、巨噬细胞募集水平的影响。4.Disulfiram影响小鼠真菌性角膜炎的作用机理:用烟曲霉菌感染C57BL/6小鼠角膜。用药组及真菌性角膜炎用药干预组在感染前1天及真菌感染后每天球结膜下注入浓度为20μM的Disulfiram溶液5μl,对照组及真菌性角膜炎组球结膜下注入等量DMSO。建模3天后在无菌条件下处死实验小鼠取角膜,角膜中焦亡相关蛋白(Gasdermin D,GSDMD)、半胱氨酸蛋白酶-1(cysteine-aspartic proteases-1,caspase-1)及促炎细胞因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)m RNA的表达应用聚合酶链式反应(reverse transcription-PCR,RT-PCR)法检测,相应蛋白的表达采用蛋白质免疫印迹法(Western Blot,WB)测定。5.Disulfiram影响真菌感染的细胞模型的作用机制:将人外周血中性粒细胞、小鼠腹腔巨噬细胞根据实验需求分别分为4组。用药组和真菌刺激用药干预组的细胞培养液中加入浓度为20μM的Disulfiram。往另外两组的细胞培养液中加入等量DMSO。真菌刺激8小时后收集样本,采用PCR法测定各组细胞中IL-1βm RNA的表达量,16小时后收集样本,采用Western Blot法测定各组细胞中IL-1βp31蛋白的表达量,16小时后收集细胞上清液,采用酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法测定各组细胞中IL-1βp17蛋白的分泌量。6.Disulfiram联合那他霉素滴眼液在治疗烟曲霉菌性角膜炎中的效果:小鼠随机分为两组:单药治疗组、联合治疗组。联合治疗组采用建模后每天采取结膜下注入Disulfiram溶液(5μl,20μM),单药治疗组结膜下注入等量DMSO。二组均规律使用那他霉素滴眼液(浓度为250g/L)滴眼。通过裂隙灯观测小鼠角膜炎症反应情况,进行临床评分。结果:1.不超过20μM的Disulfiram溶液浓度对细胞增殖分裂和迁移能力无显著的抑制作用。2.与真菌性角膜炎组相比,真菌性角膜炎用药干预组在感染初期(感染后第1、3天),小鼠角膜的混浊程度较轻,临床评分也较低,第5天混浊程度较重,临床评分较高。3.真菌性角膜炎用药干预组小鼠角膜基质层中性粒细胞以及巨噬细胞的染色标记较真菌性角膜炎组减少,MPO和NOS活性明显下降。4.Disulfiram对小鼠烟曲霉菌性角膜炎的角膜中GSDMD、caspase-1、IL-1β的m RNA及蛋白水平无明显影响。5.Disulfiram可抑制巨噬细胞中IL-1βp17的分泌,而对中性粒细胞中IL-1βp17的分泌无明显影响。6.与单药治疗组相比,联合治疗组的小鼠角膜混浊程度明显减轻,临床评分明显降低。结论:1.Disulfiram能够减少真菌性角膜炎早期小鼠角膜内炎性细胞的募集。2.Disulfiram对IL-1β、GSDMD、caspase-1的m RNA及蛋白生成无明显影响。3.Disulfiram能够抑制巨噬细胞IL-1βp17的释放,但对中性粒细胞无明显影响。4.Disulfiram联合抗真菌药物有助于保护小鼠烟曲霉菌性角膜炎时角膜的透明性。
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