探讨Toll样受体2(Toll-like receptor 2,TLR2)和Toll样受体4(Toll-like receptor 4,TLR4)在小鼠肺炎链球菌中耳感染中的作用.
方法野生型(wild type,WT)C57BL/6J小鼠、TLR2缺陷(TLR2-/-)和TLR4缺陷(TLR4-/-)小鼠分别通过中耳鼓膜接种肺炎链球菌悬液[1×106菌落形成单位(colony forming unit,CFU)].在细菌接种前、接种后第3天和第7天分别进行听性脑干反应(ABR)和鼓室声导抗测试,血液及中耳积液中细菌滴度测定,颞骨病理切片形态学观察,反转录聚合酶链反应(RT-PCR)检测不同基因型小鼠炎性细胞因子IκB激酶β(IκB kinase β,IKKβ)、核因子κB(NF-κB)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、巨噬细胞炎性蛋白1α(MIP-1α)、黏蛋白/黏液素5AC和5B(MUC5AC和MUC5B)mRNA的表达.
结果中耳接种肺炎链球菌3d后,TLR2-/-小鼠死亡率为58.8%(40/68),TLR4-/-小鼠死亡率为35.6%(21/59),而WT小鼠的死亡率仅为17.3%(9/52).接种7d后,TUR2-/-小鼠死亡率为82.4%(54/68),TLR4-/-小鼠死亡率为54.2%(32/59),而WT小鼠的死亡率仅为23%(12/52),三组之间差异具有统计学意义(P<0.01).ABR测试结果显示,接种后存活3d及7d的TLR2-/-和TLR4-/-小鼠ABR阈值高于WT小鼠,三组之间的差异具有统计学意义(P<0.01).颞骨病理发现,TLR2-/-和TLR4-/-小鼠接种肺炎链球菌后第3天中耳出现积液和组织破坏,接种后第7天感染极为严重.TLR2-/-鼠出现严重的耳蜗炎性细胞浸润,内外毛细胞破坏、盖膜肿大和血管纹退变,以及螺旋神经节细胞的损伤;TLR4-/-鼠可见耳蜗内外毛细胞和螺旋神经节细胞的损伤;而WT鼠的耳蜗未见炎性细胞浸润和组织破坏,内外毛细胞基本正常.在接种细菌3d和7d的TLR2-/-鼠中耳黏膜未发现肥大细胞,但在TLR4-/-和WT鼠中耳黏膜发现较多的肥大细胞并有脱颗粒现象.接种肺炎链球菌后3d和7d的TLR2-/-和TLR4-/-小鼠血液中细菌滴度均高于WT小鼠,差异具有统计学意义(P值均<0.05).接种肺炎链球菌3d后,TLR2-/-小鼠听泡组织中NF-κB、TNFα、IL-1β、MIP-1α、MUC5AC、MUC5B等因子的mRNA表达水平低于TLR4-/-和WT小鼠,差异具有统计学意义(P值均<0.05).
结论TLR2-/-鼠在肺炎链球菌激惹后产生相对低水平的致炎性细胞因子,中耳清除细菌能力下降,引发脓毒血症,导致高死亡率.TLR2和TLR4是2种重要的小鼠中耳炎性反应的受体和信号转导分子.