论文部分内容阅读
猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae)是引起猪支原体肺炎(MycoplasmaPneumoniae of Swine,MPS)的主要病原体,该病是一种慢性的呼吸道疾病,以咳嗽和气喘为主要的临床症状,在肺心叶、膈叶、尖叶和中间叶前缘存在典型的虾肉样或肉样实变,该病具有发病率高而死亡率低的特点。支原体存在有一种重要的结构脂质相关膜蛋白(lipid associated membrane proteins,LAMPs),在支原体与宿主之间的相互作用中起重要作用。近些年,越来越多的报道指出脂蛋白在支原体毒力及致病性中占有重要作用。为探讨LAMPs在猪肺炎支原体致病性中的作用,进行了以下研究。首先建立了猪肺炎支原体LAMPs与猪肺泡上皮细胞SJPL相互作用的模型。使用Trion-X114从不同菌株的猪肺炎支原体培养物中提取LAMPs,采用MTT法检测LAMPs对细胞生长的抑制率,并观察其对细胞生长状况的影响。研究证实不同菌株的LAMPs均可对SJPL细胞产生抑制作用,在光镜下细胞形态发生改变,死细胞数目随着LAMPs作用浓度的增大而增多。根据MTT法测定不同浓度LAMPs对细胞的抑制率数据计算得出IC50进行相互比较,结果显示5株猪肺炎支原体的LAMPs对SJPL细胞抑制作用的强度与猪肺炎支原体的毒力强弱基本相符,即NJ株,168株和XLW-1株的抑制作用较强,而168致弱株及J株对SJPL细胞的抑制作用较弱,其中NJ株的IC50最低为0.13mg/mL,XLW-1株的IC50为0.2mg/mL,而J株的IC50最高为0.56mg/mL。在综合考虑了LAMPs对SJPL细胞的抑制作用,IC50和菌株本身的特性和生长状态后,决定在本研究中采用猪肺炎支原体XLW-1株所提取的LAMPs与SJPL细胞相互作用,IC500.2mg/mL为诱导凋亡的作用浓度。随后,通过DAPI,TUNEL,AO-EB和Annexin-V-PI检测确定LAMPs具有诱导SJPL细胞凋亡的作用。以IC50浓度0.2mg/mLXLW-1株所提取的LAMPs与SJPL细胞相互作用,在DAPI染色后可观察到SJPL细胞的染色体呈碎块状浓染,细胞核皱缩,出现凋亡小体,由于基因组断裂而暴露出的3’-OH在TUNEL检测中呈现特异的绿色荧光,并且LAMPs诱导的凋亡细胞在AO-EB染色中与正常细胞相区别。通过流式细胞仪检测了LAMPs诱导SJPL细胞的凋亡率,0.2mg/mL LAMPs与SJPL细胞相互作用24h可引起36.5%±11.66%的细胞发生凋亡。为了进一步确定LAMPs诱导凋亡的调控机制和途径信号通路,实验中检测了caspase的活性,使用Western blot检测一些信号蛋白以及Cyt c。实验证实,LAMPs可以激活SJPL细胞中caspase3和caspase8的活性,裂解PARP,磷酸化p38MAPK,表达促凋亡蛋白Bax的同时抑制抗凋亡蛋白Bcl-2的表达。此外,LAMPs还激活Cytc,使其从线粒体膜中释放出来,在胞浆中与FITC标记的抗体相结合,在荧光显微镜下呈现特异的绿色荧光。在研究中,发现LAMPs可以刺激细胞产生NO和超氧化物,NO和超氧化物的浓度通过Griess试剂和WST检测,与LAMPs的浓度和作用时间相关。以0.5mg/mL LAMPs刺激SJPL细胞最高可产生20.13μM NO,以0.2mg/mLLAMPs作用于SJPL细胞60min产生超氧化物的最高量为阴性对照的3倍。研究结果显示,5种不同菌株猪肺炎支原体所提取的LAMPs对SJPL细胞均存在抑制作用,抑制作用的强度与菌株毒力大小基本相符。使用XLW-1株所提取的LAMPs可以刺激SJPL细胞产生NO和超氧化物,并且通过激活caspase3诱导细胞凋亡。LAMPs这种诱导凋亡的能力很可能是支原体致病机制的重要组成部分。本研究内容,可以帮助阐释支原体的致病机制。对其凋亡信号通路的了解,将有助于人们找到合适的药物作用靶标,对猪支原体感染的疾病进行治疗。