【目的】在整个人类历史上,肺炎一直是引起人类患病和死亡的重要原因。其中,甲型流感病毒（Influenza A virus,IAV）和肺炎链球菌（S.pneumoniae,S.pn）是引起人类肺炎的两种主要病原体。虽然在某些情况下,宿主可通过免疫系统抵抗甲型流感病毒和肺炎链球菌性肺炎而不会有大的后遗症,但如果宿主不能控制入侵的病原体并消除持续的炎症,就会导致重症肺炎并引起死亡。已知,与流感相关的重症病例和死亡病例中超过95%均并发了细菌感染,如肺炎链球菌（约50%）、金黄色葡萄球菌等,即发生了流感病毒-肺炎链球菌共感染;此外,持续的肺炎链球菌肺炎会导致脓毒症,也即肺炎链球菌肺炎继发脓毒症。高死亡率和高发病率是流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎和肺炎链球菌肺炎继发脓毒症疾病的共同特点,但这两种疾病的发病机制迄今尚未完全阐明。对这两种肺炎链球菌相关疾病的特点分析发现,宿主抵抗肺炎链球菌感染的能力受损可能是两种疾病发生发展的一个重要原因。因此,对宿主抵抗肺炎链球菌感染方面进行研究有助于进一步阐明这两种疾病的发病机制。为此,我们查阅了大量相关文献,发现这两种疾病中感染宿主均表现出显著升高的IL-6（Interleukin-6）。IL-6是一种在综合免疫应答中发挥作用的多效应细胞因子。虽然研究发现,IL-6可促使机体抵抗多种病原体感染,但升高的IL-6在共感染肺炎中的作用以及IL-6抵抗肺炎链球菌感染的相关机制尚不清楚。因此,本研究拟探究IL-6在流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎以及肺炎链球菌肺炎继发脓毒症发生发展中的作用及机制。【方法】首先,选择双性别的、健康成年WT C57BL/6J小鼠,通过双侧鼻腔滴入小鼠适应的IAV（A/Puerto Rico/8/1934株,PR8）和肺炎链球菌（D39株）构建临床相关的流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎小鼠模型或滴入肺炎链球菌（D39株）构建肺炎链球菌肺炎继发脓毒症小鼠模型,所得小鼠模型的病理学特征与人相似。其次,探究IL-6在两种疾病中的作用。（1）IL-6在流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎中的作用研究:收集不同时间点形成共感染肺炎的小鼠样本和共感染肺炎患者的血浆样本并检测其中IL-6的表达水平,以观察动物实验所得结果是否与临床一致。利用WT和IL-6-/-鼠构建共感染肺炎模型,分别观察小鼠体重、生存率和临床表现,通过空斑实验和q RT-PCR法检测病毒滴度、细菌铺板计数法测细菌载量,并使用HE染色法观察肺组织病理、ELISA法检测炎症因子水平,从而明确IL-6在共感染肺炎中的作用。（2）IL-6在肺炎链球菌肺炎继发脓毒症中的作用研究:利用WT和IL-6-/-鼠构建肺炎继发脓毒症模型,通过检测感染宿主在不同感染时间点、不同器官的菌载量,了解肺炎链球菌肺炎继发脓毒症的疾病特点以及IL-6在肺炎链球菌肺炎继发脓毒症发生发展中的作用。接着给予外源性IL-6蛋白,通过检测不同器官菌载量进一步明确IL-6在肺炎链球菌肺炎继发脓毒症中的作用。通过观察感染小鼠的临床症状、生存率以及体重变化,分析IL-6在影响肺炎链球菌肺炎继发脓毒症结局中的作用。最后,探究IL-6在两种疾病中起作用的相关机制。（1）IL-6在共感染肺炎中起作用的相关机制研究:采用体内、外吞噬实验,探究IL-6对主要吞噬细胞功能的影响。通过流式细胞术检测炎症细胞募集情况、细胞存活情况以及细胞表面具有胶原结构的巨噬细胞A类清道夫受体（Class A scavenger receptor macrophage receptor with collagenous structure,MARCO）表达情况,探究IL-6起作用的机制并验证外源性IL-6蛋白的治疗作用。（2）IL-6在肺炎链球菌肺炎继发脓毒症中起作用的相关机制研究:通过观察感染小鼠中IL-6对肺部巨噬细胞的效应,然后通过构建细胞感染模型和动物感染模型,利用流式细胞术、蛋白免疫印迹、免疫组化等方法检测细胞死亡情况及相关通路,探究IL-6在该疾病中起作用的具体机制。【结果】（1）IL-6在流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎中的作用及机制研究结果:1.流感后4天,初始流感病毒感染增加了小鼠继发细菌感染的易感性;而流感后6天,肺部继发的感染细菌发生了肺外器官的远处散播。此外,病毒与细菌协同作用使得疾病进一步恶化导致绝对致死性疾病的发生。2.在流感病毒-肺炎链球菌共感染的小鼠和患者体内均检测到了高水平的IL-6。3.在流感病毒-肺炎链球菌共感染中,缺乏IL-6导致小鼠体内细菌载量和肺部炎症细胞死亡数目增多。4.机体缺乏IL-6使得巨噬细胞表面的MARCO表达下调,进而损害了巨噬细胞的吞菌功能。中和共感染小鼠体内IFN-γ后,不影响巨噬细胞表面的MARCO表达,表明IL-6对MARCO的调控是一种直接调节作用。5.外源性IL-6蛋白可有效促进肺部细胞存活并增强流感后小鼠对继发感染细菌的清除,最终出现降低的易感性。（2）IL-6在肺炎链球菌肺炎继发脓毒症中的作用及机制研究结果:1.随着肺部感染肺炎链球菌的时间延长,肺部细菌向远处器官散播发展为脓毒症。缺乏IL-6不利于小鼠抵抗感染,而外源性IL-6蛋白可明显增强IL-6-/-小鼠对入侵肺炎链球菌的清除。更重要的,缺乏IL-6导致肺炎链球菌肺炎继发脓毒症小鼠100%死亡,而感染的WT小鼠死亡率约为30%。2.肺炎链球菌肺炎继发败血症期间,缺乏巨噬细胞抵消了先前IL-6-/-小鼠和WT小鼠对肺炎链球菌清除以及抑制肺部炎症应答反应的差异。IL-6发挥抗菌和抗炎效应主要是通过其对巨噬细胞的调控效应。3.肺炎链球菌肺炎继发脓毒症期间,缺乏IL-6不利于感染小鼠肺巨噬细胞存活和肺炎症损伤控制。4.IL-6调节肺炎链球菌感染的小鼠原代腹腔巨噬细胞和小鼠传代巨噬细胞RAW 264.7发生caspase-3-GSDME介导的凋亡向焦亡的转变,以及caspase-1-GSDMD介导的经典焦亡。5.肺炎链球菌肺炎继发脓毒症期间,IL-6可有效抑制小鼠肺组织产生GSDME和GSDMD介导的肺炎症损伤,从而增强了小鼠抵抗入侵细菌的能力。【结论】IL-6在宿主抵抗流感病毒-肺炎链球菌共感染肺炎以及肺炎链球菌肺炎继发脓毒症的发病过程中发挥了重要的保护作用。IL-6通过巨噬细胞介导的抗菌反应增强为机体对抗复杂流感肺炎和细菌继发感染的研究提供了一个独特的方向。这种保护性免疫机制使我们进一步了解了感染期间免疫分子的潜在影响,并为肺炎链球菌相关感染提供了潜在的治疗选择和途径。