围产期奶牛PMN细胞NoD-1、NoD-2的表达变化及与PMN细胞功能的关系

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围产期(periparturient period)通常是指奶牛产前3周至产后3周这一时期。处于这一时期的奶牛不但对乳腺炎(mastitis)、子宫炎(meritis)和子宫内膜炎(endomeritis)等细菌性疾病高度易感,一些原本呈亚临床感染的疾病如沙门氏菌病和副结核杆菌病等也容易向临床型转变。普遍认为,围产期免疫抑制是导致这一时期奶牛对各种细菌性疾病高度易感的根源所在[3]。中性粒细胞(PMN)是乳腺抗细菌和真菌感染的第一道防线。研究发现围产期奶牛PMN细胞吞噬和呼吸爆发功能下降,但其机制尚不完全清楚。Nod样受体(nucleotideoligomerization domain)是一类广泛存在天然免疫细胞胞浆内的模式识别受体PAMP,被病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)激活后启动炎症反应。在实验动物上的研究发现,Nod样受体基因缺失可导致PMN细胞功能障碍并促进感染发生。本研究的目的在于揭示围产期奶牛PMN中Nod受体的表达变化及其对PMN(polymorphonuclear neutrophil leukocyte,PMN)吞噬和呼吸爆发功能的的影响。   试验一,围产期奶牛PMN细胞Nod-1、Nod-2基因和蛋白水平的表达变化。分别采用RT-PCR和流式细胞仪检测围产期和非围产期泌乳奶牛外周PMN细胞中Nod-1、Nod-2 mRNA和蛋白的表达变化。结果表明,1胎围产期奶牛PMN细胞Nod-1 mRNA表达缺失,非围产期奶牛有表达(P<0.05);Nod-2 mRNA表达量显著低于非围产期奶牛(P<0.05);3-4胎围产期奶牛PMN细胞Nod-1蛋白表达量显著低于非围产期奶牛(P<0.05); Nod-2蛋白的表达与非围产期无显著差异(P>0.05)。   试验二,首先通过流式细胞仪检测围产期奶牛PMN细胞在呼吸爆发和吞噬功能上的变化,然后基于第一章实验1胎围产期奶牛在基因水平上Nod-2的表达显著下降,因此加入Nod-2的特异性激动剂检MDP测其呼吸爆发和吞噬功能的变化,3-4胎围产期奶牛在蛋白水平上Nod-1的表达显著下降,因此加入Nod-1的特异性激动剂IE-DAP检测其呼吸爆发和吞噬功能的变化。结果表明,1胎围产期奶牛PMN细胞呼吸爆发功能显著下降(P<0.05);吞噬功能无显著变化(P>0.05);3-4胎围产期奶牛PMN细胞呼吸爆发功能显著下降(P<0.05);吞噬功能显著下降(P<0.05);1胎围产期奶牛PMN细胞加入MDP后呼吸爆发和吞噬功能均无显著变化(P<0.05);3-4胎围产期奶牛PMN细胞加入IE-DAP后呼吸爆发和吞噬功能显著下降(P<0.05)。   试验三,采集50头3-4胎奶牛的奶样,经过SCC体细胞检测筛选出4头体细胞数>50万的奶牛并确定为患有隐性乳房炎的奶牛,4头体细胞数<20万的健康的奶牛,为静脉采血,提取PMN细胞,RT-PCR法检测Nod-1、Nod-2在患有乳房炎奶牛PMN细胞中表达的变化。结果显示,3-4胎患有乳房炎奶牛PMN细胞中Nod-1不表达,正常奶牛有表达(P<0.05),Nod-2在含有乳房炎奶牛中表达下调(P<0.05)。   本研究结果表明,围产期奶牛PMN细胞的Nod-1、Nod-2的表达量及呼吸爆发和吞噬功能都显著下降,3-4胎奶牛加入Nod-1、Nod-2特异性激动剂后呼吸爆发和吞噬功能都显著增强。提示,Nod-1、Nod-2可能与围产期奶牛免疫抑制的发生有一定相关性。
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