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葡萄球菌肠毒素(SEs)作为超抗原能促进淋巴细胞增殖,引起机体广泛的炎症反应。肠毒素作用迅速、产生炎症能力强,暗示其可能影响先天免疫应答机制介导适应性免疫,促进炎症的产生。Toll样受体(TLRs)作为先天免疫模式识别受体,在先天性早期抗感染、炎症反应及调节适应性免疫中有重要作用,但TLRs对葡萄球菌肠毒素刺激的应答反应尚不清楚。本文研究了重组葡萄球菌肠毒素对猪先天性免疫分子TLR转录表达、其介导的炎症因子表达的影响,以探讨肠毒素引发先天免疫应答的分子机制,主要研究结果如下:应用RT-PCR方法从猪肺泡巨噬细胞中克隆了8种Toll样受体(TLR1、2、4、5、6、8、9、10)全基因,利用生物信息学技术分析其单核苷酸多态性(SNPs)和氨基酸功能区,预测TLR蛋白高级结构及其配体识别域,从结构角度分析突变氨基酸对TLR功能的影响。结果发现TLR基因序列具有个体差异性和种属特异性,其非同义突变主要位于胞外区,推测其病原识别具有多样性。预测的8种TLR分子均为I型跨膜蛋白,胞外区富含亮氨酸重复序列(LRRs);二级结构主要由α-螺旋、β-折叠组成;TLR单体和二聚体分别为马蹄形和“M”形。设计TLR1-10及先天免疫应答相关分子IL-1β、MCP-1、MIP-1β、GM-CSF、TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4的特异性引物,建立了检测上述分子转录变化的相对荧光定量PCR方法(qRT-PCR),从特异性、敏感性、重复性等方面优化了PCR条件。结果显示退火温度为50℃时,cDNA浓度在初始浓度或2倍稀释时,各因子Ct值处于最适范围且荧光强度高,溶解度曲线无杂峰,产物电泳条带单一,各基因组间和组内重复性实验变异系数均保持在3.5%以内。运用相对荧光定量PCR和ELISA分别检测了肠毒素对猪先天免疫分子TLR1-10、多种细胞因子体内外转录、表达的影响。MTT实验表明葡萄球菌肠毒素可促进猪淋巴细胞增殖,肠毒素可导致体外培养的肺泡巨噬细胞TLR1、2、6、10mRNA转录显著增加,通过活化TLR途径产生大量促炎因子,如IL-1β、TNF-α、克隆刺激因子(GM-CSF)、趋化因子(MCP-1)及炎性因子MIP-1β、IL-2、IL-4、IFN-γ等;体内检测的外周血淋巴细胞(PBMC)转录TLR1-10、MCP-1、IL-2、IL-4、IFN-γ等的能力增强,形成细胞因子风暴。通过注射不同肠毒素的肠结扎实验表明,5种肠毒素(SEU除外)均能引起猪小肠不同程度的水肿,炎性细胞增多,细胞间隙增大;不同肠毒素处理肠段TLR6转录均上调,但不同肠毒素对同型TLR及细胞因子转录的影响不同,同种肠毒素对不同TLRs及细胞因子转录影响也不同。以上研究表明,葡萄球菌肠毒素可活化先天免疫分子TLR1、2、6、10及其信号转导途径,刺激炎性因子产生,TLR6可能为肠毒素的识别受体;SEs可通过刺激淋巴细胞增殖、或通过巨噬细胞免疫反应途径导致细胞因子风暴,引起猪多系统炎症或肠道局部炎症。