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目的:牙周炎是一种破坏牙齿支持组织的慢性炎症疾病,会造成牙龈、牙周膜、牙骨质和牙槽骨的损害,最终会导致牙齿脱落。牙龈卟啉单胞菌(Porphyromonas gingivals,P.gingivalis)在牙周炎的发病机制中起关键作用。P.gingivalis能够表达多种毒力因子促进其侵入和破坏健康的牙周组织,损害宿主的免疫反应,进而有助于P.gingivalis逃避宿主的免疫防御。巨噬细胞在宿主的免疫防御中发挥着重要的作用,具有强大的吞噬能力及抗原提呈能力。我们前期工作中构建了P.gingivalis W83唾液酸酶基因(PG0352)突变株(ΔPG0352)发现了唾液酸酶基因缺失能够增强巨噬细胞对P.gingivalis W83的清除并促进巨噬细胞M1极化。M1型巨噬细胞的极化表现为主要组织相容性复合体II(Major histocompatibility complex II,MHCⅡ)的表达升高来促进其抗原提呈,进而促进机体对病原体的清除。MHCⅡ分子是参与巨噬细胞对侵入细胞内细菌抗原呈递的重要跨膜糖蛋白,具有与细胞产生的短肽抗原结合的特性并且MHCⅡ的表达受MHCⅡ反式转录因子(MHC class II transactivator,CIITA)的调控。研究发现巨噬细胞可通过自噬增强自身对入侵病原体的清除能力,并且自噬有益于巨噬细胞的抗原提呈。因此,我们推测ΔPG0352可能通过增强巨噬细胞CIITA的表达和自噬水平进而促进巨噬细胞通过MHCⅡ对ΔPG0352的抗原提呈。本研究的目的是:检测P.gingivalis唾液酸酶基因缺失对P.gingivalis感染巨噬细胞抗原提呈的影响,以期为慢性牙周炎的防治提供研究思路和理论基础。研究方法:P.gingivalis W83、唾液酸酶基因突变株△PG0352和唾液酸酶基因突变回复株com△PG0352三种细菌分别感染大鼠牙周组织建立大鼠牙周炎模型,免疫荧光检测大鼠牙龈组织中巨噬细胞表面MHCⅡ的表达,免疫组化检测大鼠牙龈组织中Th1型细胞因子(IL-2、IFN-γ)的分泌。厌氧培养P.gingivalis W83,△PG0352和com△PG0352,以MOI为100∶1的比例分别与PMA诱导U937分化的巨噬细胞共培养,流式细胞术检测巨噬细胞表面MHCⅡ和CD86的表达,Real-time PCR检测巨噬细胞CIITA及MHCⅡ等位基因HLA-DR的基因表达,Western Blot检测细胞LC3、p62和cathepsin S(CTSS)的表达量,透射电镜观察巨噬细胞内自噬体;自噬抑制剂3MA处理巨噬细胞并分别与P.gingivalis W83,△PG0352和com△PG0352共培养24h,Western Blot检测LC3表达量,流式细胞术检测巨噬细胞表面MHCⅡ的表达。结果:1、免疫荧光检测大鼠牙龈组织巨噬细胞表面的MHCⅡ分子的表达,与对照组和结扎组相比,三组实验组大鼠牙周炎组织中巨噬细胞表面MHCⅡ分子表达量有所增加(P<0.01),且△PG0352组高于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.01),MHCⅡ的表面表达在P.gingivalis W83组和com△PG0352组间无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05)。2、免疫组化检测大鼠牙周组织中IL-2及IFN-γ的表达,与对照组和结扎组相比,实验组大鼠牙周炎组织中IL-2及IFN-γ表达量有所增加(P<0.01),且△PG0352组高于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.01),IL-2和IFN-γ表达在P.gingivalis W83组和com△PG0352组间无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05)。3、流式细胞术检测巨噬细胞表面MHCⅡ、CD86的表达,与对照组相比,实验组巨噬细胞表面MHCⅡ的表达有所增加,△PG0352组MHCⅡ的表面表达高于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.01),MHCⅡ的表面表达在P.gingivalis W83组和com△PG0352组间无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05)。CD86的表面表达在对照组、P.gingivalis W83、△PG0352和com△PG0352组间无明显差异,差异无统计学意义(P>0.05)。4、Real-time PCR检测CIITA、MHCⅡ等位基因HLA-DR(HLA-DRA、HLA-DRB)的基因表达,与对照组相比,实验组CIITA、HLA-DR基因表达明显高于对照组(P<0.05),但在P.gingivalis W83、△PG0352、com△PG0352组间差异无统计学意义(P>0.05)。5、透射电镜观察巨噬细胞自噬体,与对照组相比,实验组巨噬细胞内自噬体的有所增加,其中△PG0352组高于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.05),巨噬细胞自噬体在P.gingivalis W83组和com△PG0352组间差异无统计学意义(P>0.05)。6、Western blot检测巨噬细胞LC3、p62和Cathepsin S(CTSS)的表达,与对照组相比,实验组巨噬细胞LC3-Ⅱ及CTSS的表达量有所增加,p62的表达量有所降低,△PG0352组巨噬细胞LC3-Ⅱ的表达量高于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.01),p62的表达量低于P.gingivalis W83组和com△PG0352组(P<0.01),LC3-Ⅱ、p62和CTSS的表达量在P.gingivalis W83组和com△PG0352组间差异无统计学意义(P>0.05)。7、Western blot检测3MA处理感染巨噬细胞LC3和巨噬细胞表面MHCⅡ的表达,与对照组相比,3MA处理的各组LC3-Ⅱ的表达量和MHCⅡ的表面表达明显降低(P<0.01)。3MA处理后,巨噬细胞LC3-Ⅱ的表达量和MHCⅡ的表面表达在P.gingivalis W83组、△PG0352组和com△PG0352组间差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:唾液酸酶基因缺失能够促进P.gingivalis通过增强自噬提高巨噬细胞的抗原提呈功能。