布鲁氏菌（Brucella）是一种革兰氏阴性胞内寄生菌,它所引起的布鲁氏菌病（Brucellosis）是一种人兽共患病,严重危害人类公共卫生安全和畜牧业健康发展。白介素-1β（Interleukin-1β,IL-1β）和白介素-1受体拮抗因子（Interleukin-1Ra,IL-1Ra）是白介素-1（Interleukin-1）家族的主要成员。病原微生物感染能诱导宿主大量分泌IL-1β,IL-1Ra与其竞争结合细胞表面的IL-1R（白介素-1受体）,特异性地拮抗IL-1β的生物学功能,发挥调节炎症反应的作用。IL-1Ra作为主要的抗炎细胞因子,参与机体免疫反应。本课题组前期研究发现布鲁氏菌弱毒株猪种布鲁氏菌S2（B.suis S2）与野毒株羊种布鲁氏菌（B.melitensis）感染可引起IL-1β和IL-1Ra两个基因的差异表达,且IL-1Ra与IL-1β的比值对区分布病自然感染和疫苗免疫的动物具有一定的指示意义。但尚不清楚IL-1Ra在布鲁氏菌致病过程中发挥的作用。因此,本研究分析了IL-1Ra与猪种布鲁氏菌S2株胞内寄生的关系,对进一步探讨布鲁氏菌感染宿主反应分子机制具有一定的科学意义。本研究首先克隆小鼠IL-1Ra成熟蛋白编码核酸序列,利用原核表达系统,诱导表达IL-1Ra重组蛋白并进行纯化,通过IL-1β活性抑制实验证明获得的IL-1Ra重组蛋白具有生物活性。其次通过猪种布鲁氏菌S2等细菌侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,利用Western Blot、实时荧光定量PCR、ELISA等技术分析胞内和胞外IL-1Ra差异表达特点,同时监测胞内活菌数变化。结果显示:S2侵染巨噬细胞,IL-1Ra胞内蛋白表达量显著上调,胞外分泌量显著增加,而胞内细菌数呈先下降后上升的变化趋势。然后通过干扰IL-1Ra表达、IL-1Ra过表达和胞外添加活性IL-1Ra重组蛋白,降低或提高IL-1Ra蛋白含量水平,监测胞内活菌数变化,分析改变IL-1Ra蛋白含量水平对猪种布鲁氏菌S2胞内寄生的影响。结果显示:提高IL-1Ra蛋白含量水平抑制S2的胞内寄生,而降低IL-1Ra蛋白表达水平促进S2的胞内寄生。最后为了进一步分析IL-1Ra对S2胞内寄生的影响是否与IL-1β相关。本研究克隆小鼠IL-1β成熟蛋白编码核酸序列,利用原核表达系统,获得有活性的IL-1β重组蛋白。通过胞外添加活性IL-1β重组蛋白和干扰IL-1β表达,提高或降低IL-1β蛋白含量水平,分析胞内活菌数以及S2侵染IL-1β或IL-1Ra敲低巨噬细胞的部分细胞因子转录水平变化。结果显示:IL-1β与S2的胞内寄生未见明显相关性。S2侵染IL-1β敲低巨噬细胞,IL-1Ra、TNF的表达量均显著下调,IL-10的表达量显著上调;而S2侵染IL-1Ra敲低巨噬细胞,TNF、IL-10的表达量均显著下调,IL-6、IL-1β的表达量显著上调。提示IL-1Ra对S2的胞内寄生的抑制作用可能不是通过抑制IL-1β的生物学活性而实现的,可能需要不同的细胞因子参与。综上所述,本研究发现猪种布鲁氏菌S2侵染巨噬细胞引起宿主抗炎因子IL-1Ra显著上调表达和胞外分泌量增加,且IL-1Ra不利于S2的胞内寄生。进一步分析发现IL-1Ra对S2胞内寄生的抑制作用与其抑制IL-1β的生物学活性无明显相关性,为深入探讨IL-1Ra影响布鲁氏菌胞内生存机制以及能否以IL-1Ra作为靶标有效地预防和治疗布鲁氏菌病提供一定的科学依据。