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环磷酰胺作为最常用的抗肿瘤化疗药之一,具有较强的免疫抑制作用,主要表现为外周血白细胞急剧减少。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)主要引发化脓性感染,其传播速度快,具有多重耐药性,致病性和病死率高。中性粒细胞由骨髓中造血干细胞分化而来,当病原微生物突破机体的物理屏障进入组织,中性粒细胞迅速趋化至感染部位,吞噬杀伤病原微生物。作为“警报素”和前炎性细胞因子,IL-33在细胞凋亡、分化以及多种免疫性疾病中发挥免疫调节作用。本课题通过建立小鼠免疫抑制模型,观察IL-33在免疫功能抑制机体中的抗感染作用及其机制,为临床上免疫功能低下患者的治疗提供新思路。研究目的:观察IL-33在免疫功能抑制机体中的抗感染作用,并结合体外细胞实验,探讨IL-33对造血干细胞定向分化为中性粒细胞的影响,及IL-33对中性粒细胞杀菌、凋亡等生物学功能的调节机制。研究方法:使用环磷酰胺建立小鼠免疫抑制模型,腹腔注射IL-33后感染MRSA,观察小鼠存活率、体内中性粒细胞数目以及细菌数目的变化,初步评价IL-33的疗效;用percoll分离中性粒细胞,从细胞水平探讨IL-33对中性粒细胞趋化、吞噬、杀伤功能的影响;用流式细胞术检测IL-33对中性粒细胞STAT3磷酸化、ROS生成及其凋亡的影响;免疫磁珠分选造血干细胞,使用细胞增殖标记物Brd U检测IL-33对细胞增殖的作用,集落形成实验检测IL-33对造血干细胞分化的影响;IL-33预处理的中性粒细胞采用粒细胞输注法对免疫抑制小鼠进行治疗,探讨其抗感染作用。研究结果:1、IL-33增强免疫抑制小鼠的抗感染能力成功建立小鼠免疫抑制模型,IL-33治疗后,免疫抑制小鼠在MRSA感染时存活率明显提高,细菌负荷量降低,外周血中性粒细胞数目增多。免疫抑制小鼠中性粒细胞趋化、吞噬、杀伤功能均被抑制,而IL-33可提高中性粒细胞生物学功能。2、IL-33通过促进造血干细胞分化为中性粒细胞IL-33活化造血干细胞中JAK2-STAT3信号通路,同时也激活STAT3下游的C/EBPβ-c-myc,IL-33通过JAK2-STAT3-C/EBPβ-c-myc促进造血干细胞增殖及定向分化为中性粒细胞。3、IL-33增强中性粒细胞的功能IL-33通过JAK2-STAT3信号调控中性粒细胞ROS的生成从而增强其杀菌功能,同时也通过JAK2-STAT3通路,上调Bcl-2表达,下调Bax表达,从而抑制中性粒细胞的凋亡。4、输注IL-33预处理的中性粒细胞对免疫抑制小鼠有保护作用IL-33预处理的中性粒细胞输注到免疫小鼠体内,能显著提高其存活率及抗感染能力。结论:IL-33通过促进造血干细胞向中性粒细胞分化而上调中性粒细胞的数目,并增强中性粒细胞的生物学功能,从而提高机体抗耐药菌感染的能力。