盐酸小檗碱抗APEC感染鸡巨噬细胞的作用研究

鸡大肠杆菌病是由禽致病性大肠杆菌感染(aviCompound 3作用an pathogenic Escherichia coli,APEC)引起的一种严重威胁养禽业发展的全身性细菌传染病,APEC此网站可经呼吸道和消化道侵入体内并在体内定殖,可引起肺炎、气囊炎、肺充血以及肺出血等呼吸系统疾病和败血症、心包炎、肝周炎、输卵管炎、腹膜炎和肠炎等其他全身性感染。肺巨噬细胞作为肺脏常驻免疫细胞,在协调肺免疫,抵抗APEC感染,清除侵入的病原体中发挥重要作用。当机体受疾病或环境因素导致机体“卫气”不足,机体固有免疫巨噬细胞功能降低,APEC趁“虚”而入,引起鸡大肠杆菌病的发生。因此,调节巨噬细胞活性以抑制APEC感染的肺部炎症成为一种重要的治疗手段。盐酸小檗碱是中药黄连的主要活性成分,为探究盐酸小檗碱调节巨噬细胞抗APEC感染的作用,我们建立了APEC感染鸡巨噬细胞的体外模型,探究了不同温度、不同感染复数以及不同感染时间下APEC对鸡巨噬细胞的感染作用;其次分析盐酸小檗碱调控鸡巨噬细胞应对APEC感染的能力及机制;最后通过盐酸小檗碱预处理鸡肺巨噬细胞,探究盐酸小檗碱对APEC诱导鸡肺巨噬细胞产生胞外诱捕网的调节作用及机理,以揭示盐酸小檗碱调节巨噬细胞抵抗APEC感染的作用及其机制,为鸡大肠杆菌病的防治和抗感染药物的开发提供研究基础。首先,我们为建立APEC感染鸡巨噬细胞的体外模型,通过荧光定量PCR检测了不同感染复数、不同感染时间以及不同感染温度下禽致病性大肠杆菌感染HD11细胞后i NOS、IL-1β、IL-6、TNF-α、IL-10基因相对表达量的变化;使用Gress法和DCFH-DA法分别检测41℃时不同感染时间和不同感染复数下HD11细胞生成NO和ROS的变化。结果显示:i NOS、IL-1β、IL-6、TNF-α的基因相对表达量在0.5~4 h呈时间依赖性,并在4 h达到峰值(P<0.01);4 h时,随着感染复数升高,i NOS、IL-1β、IL-6、TNF-α基因相对表达量呈降低趋势。当培养温度为41℃时,IL-10基因表达水平随着感染程度的增加而升高,感染时间为4 h,当MOI=5~3时IL-10基因表达水平达到最大值;NO及ROS水平在感染早期显著升高(P<0.05),随着感染程度的增加而有所降低;4种促炎基因相对表达量显著高于37℃(P<0.05),当MOI=5~1时,其基因相对表达量达到最大值(P<0.01)。因此,选择感染复数为MOI=5~1,感染时间为4 h,感染温度为41℃作为禽致病性大肠杆菌体外感染鸡巨噬细胞模型的感染条件。然后为探究盐酸小檗碱调节鸡巨噬细胞应对APEC感染的抗炎机制,我们通过检测药物细胞毒性以及最小抑菌浓度(MIC),确定了对APEC生长无影响且对HD11无细胞毒性的盐酸小檗碱浓度为0~30μM;然后检测盐酸小檗碱7.5μM、15μM、30μM对APEC感染鸡巨噬细胞引起的炎症及MAPK、NF-κB信号通路的影响。结果表明,7.5μM、15μM、30μM盐酸小檗碱可以显著降低促炎基因IL-1β、IL-6、TNF-α基因的相对表达,并抑制MAPK(JNK、ERK1/2、p38)以及NF-κB(p65、IκB)信号通路的磷酸化。这些结果表明,盐酸小檗碱可以通过调节APEC感染引起的M1极化,从而通过MAPK以及NF-κB降低APEC感染鸡巨噬细胞HD11后炎症基因表达水平。最后为探究盐酸小檗碱对APEC诱导鸡肺巨噬细胞产生胞外诱捕网的影响,我们通过肺部灌洗获取鸡肺巨噬细胞后,以APEC诱导鸡肺巨噬细胞产生胞外诱捕网,通过检测小檗碱处理后鸡肺巨噬细胞产生胞外诱捕网的能力及MAPK表达情况。结果表明APEC可诱导鸡肺巨噬细胞产生胞外诱捕网结构,盐酸小檗碱可通过ERK1/2、p38 MAPK信号通路减轻肺巨噬细胞诱捕网的产生。综上所述,感染复数为MOI=5Novel coronavirus-infected pneumonia~1,感染时间为4 h,感染温度为41℃为APEC体外感染鸡巨噬细胞模型的感染条件;盐酸小檗碱在不影响APEC生长的情况下,可以通过改变M1型巨噬细胞,从而抑制APEC感染引起的炎症反应,并调节APEC诱导鸡肺巨噬细胞诱捕网的生成发挥抗感染的作用。