革兰阴性细菌(G-)感染仍是目前临床上最为常见的感染,往往是导致目前危重病患者死亡的重要原因之一。近年研究发现,除细菌内毒素(lipoplysaccharide,LPS)外,G-细菌的其它成分如细菌外膜上的脂蛋白(Bacterial lipoprotein,BLP)、细菌DNA也具有一定的致病作用。但是,迄今关于这些细菌成分间的协同致病作用,尚鲜见报道。基于目前研究进展,本项课题围绕LPS、BLP和细菌DNA的协同效应分别从四个方面进行了系统研究。首先,观察腹腔感染脓毒症时肺组织内LPS受体(CD14、SR、TLR4)、BLP受体(TLR2)和细菌DNA受体(TLR9)的表达变化及其与肺损伤的关系;其次,观察了LPS、BLP和细菌DNA体内协同致病作用;第三,进一步观察了细菌LPS、细菌脂蛋白和细菌DNA对肺泡巨噬细胞表面上述模式识别受体表达的影响及其对细胞激活的协同作用;第四,进一步观察了感染过程中效应细胞释放的细胞因子TNFα和IFNγ对肺泡巨噬细胞表面模式识别受体表达的调控作用。通过上述系统研究,以进一步明确G-细菌其它成分的致病作用及其与细菌LPS的协同作用,为深化认识脓毒症发病机制,以及为有效防治脓毒症、降低其死亡率ARDS提供实验依据。其主要结果和结论为:1. 利用与临床G-感染最为接近的盲肠结扎穿孔(Cecal ligation puncture, CLP)脓毒症模型,首先较系统地观察了感染过程中肺组织内LPS受体(CD14、TLR4、SR)、细菌脂蛋白受体(TLR2)和细菌DNA受体(TLR9)的表达变化规律及其与肺损伤的关系。结果显示,在G-杆菌脓毒症发病过程中肺组织内LPS、BLP和细菌DNA受体均发生明显的变化,CD14、TLR2、TLR4和TLR9呈不同程度的上调,其中TLR9呈持续上调变化,SR呈持续下调改变。膜受体的表达变化分别与肺脏组织内MPO和TNFα变化呈明显的相关关系。2. 通过在体实验,首次进一步观察了细菌LPS、细菌脂蛋白和细菌DNA对小鼠的协同致病作用。研究结果显示,细菌LPS、细菌脂蛋白和细菌DNA不仅自身存在一定的致病能力,而且三者间具有明显的协同效应,表现为细菌LPS与BLP或CpG-ODN联合给药时,动物血清TNFα水平和动物死亡率均明显高于单独给药组,特别是三者联合给药时作用最强。 <WP=10>3. 通过体外实验,从效应细胞表面病原菌相关模式识别受体(CD14、TLR4、TLR2、TLR9)水平进一步观察了细菌LPS、BLP和CpG-ODN对天然免疫细胞的协同刺激效应及其可能机制。研究结果显示,LPS、BLP和CpG-ODN不仅能协同增加肺泡巨噬细胞释放TNFα等细胞因子,而且具有协同增强效应细胞表面模式识别受体的表达,以三者同时存在时,协同作用最强。4. 较系统地观察了脓毒症主要相关细胞因子TNFα和IFNγ对巨噬细胞表面主要模式识别受体表达的影响。研究结果显示,感染过程中,除LPS、细菌脂蛋白和细菌DNA的直接作用外,由效应细胞释放的促炎因子TNF-α、IFNγ也能从基因转录和蛋白水平上对细胞表面PRRs产生明显的反馈调控作用,表现为不同程度地上调与细胞激活作用有关的PRR(如CD14、TLR2、TLR4、TLR9,其中以CD14、TLR9表达最明显),下调与细胞防御作用有关的受体(SR)。这种促炎介质对PRRs的调控作用可能对于进一步放大感染过程中炎症级联反应,促进失控性炎症反应的发生具有一定病理生理意义。