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第一部分 RSV感染后小鼠模型激素治疗的效应分析
目的:呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV)是引起5 岁以下婴幼儿下呼吸道感染最常见的病毒病原,生命早期重症 RSV感染住院患儿中约39%在18岁时会出现反复喘息或发生哮喘。糖皮质激素(glucocorticoid,GC)作为一种非特异性抗炎药物,被广泛应用于 RSV感染急性期治疗。但荟萃分析发现GC对RSV感染引起的毛细支气管炎治疗效果并不理想,既不能缩短住院时间,也不能减少RSV感染后期反复喘息的发生,其机制并不清楚。
方法:BALB/c小鼠生长至6-8周时滴鼻给予RSV 100μl含1.5×108 PFU/ml病毒液及HEP-2细胞培养上清,RSV感染2h后腹腔注射地塞米松;建立Control组、RSV组和RSV+DEX组。于RSV感染小鼠后不同时间点收取肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)和肺组织,通过ELISA检测BALF中IL-6、IFN-γ水平;肺组织病理H&E染色及 BALF 细胞计数和分类计数评价炎症反应;检测小鼠气道阻力评估气道高反应性(Airway hyperresponsiveness, AHR)。
结果:RSV 感染小鼠气道炎症及气道高反应性均较对照组明显,病理损伤较对照组重,细胞因子IL-6、IFN-γ明显增高。予以大剂量地塞米松治疗后肺组织病理损伤较 RSV 更加重,气道炎症及气道 AHR无明显改变;细胞因子IFN-γ无明显改变,但IL-6水平较RSV组更高,并且呈地塞米松剂量依赖。不同剂量的地塞米松同样对气道炎症、气道高反应以及细胞因子无明显改变。
结论:地塞米松不能抑制RSV感染引起的气道炎症及气道高反应性。
第二部分 RSV感染后对激素受体影响作用研究
目的:激素与胞浆中激素受体(glucocorticoid receptor,GR)结合后,进入细胞核,才能进一步通过转录激活或转录抑制发挥抗炎作用。在激素不敏感的哮喘、COPD和银屑病患者体内外研究显示GR核易位减少。在激素抵抗的中性粒细胞性气道炎症性疾病(包括中性粒细胞性哮喘、COPD等)中:GR不能正常进入细胞核而滞留胞浆。研究发现RSV和Poly(I:C)可以抑制上皮细胞GR介导的基因转录。RSV感染后对GR的影响尚未见系统报道。
方法:RSV感染患儿以及对照组患儿鼻咽抽吸物(NPA)收集后细胞计数、细胞因子测定以及免疫荧光检测GR表达、PCR检测GRα和GRβ表达。BALB/c小鼠生长至6-8周时滴鼻给予RSV、经紫外灭活的RSV及HEP-2细胞培养上清,建立RSV组、UV-RSV组和Control组。在RSV感染后不同时间点收集肺组织,Western blot检测GR总蛋白以及胞浆胞核水平,PCR检测GRα、GRβ基因表达以及GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达情况,免疫荧光检测肺组织中GR入核情况。并建立RSV感染A549上皮细胞,免疫荧光检测GR入核情况以及PCR检测GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达情况。
结果:RSV感染患儿NPA中GRβ表达下降,GRα无明显下降, GR入核明显减少。RSV感染小鼠肺组织中 GRα、GRβ表达以及GR蛋白均下降,胞核中GR蛋白表达明显下降,同时GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达下降,免疫荧光显示GR入核明显减少。A549细胞中同样观察到GR入核明显减少,同时伴有GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达下降,而UV-RSV感染后对GR表达及入核均无明显影响。
结论:RSV感染后下调GR表达,抑制GR入核。
第三部分RSV NS1蛋白通过竞争性结合IPO13导致GR入核障碍的作用机制研究
目的:目前RSV感染导致GR入核障碍的机制并不清楚。研究已证实IPOs家族是介导GR入核的关键分子,在气道或肺上皮细胞中研究发现IPO7、IPO13对GR入核起着十分关键的作用。有研究显示RSV NS1蛋白可直接作用于IPO7、IPO8。因此,需探明NS1是否可通过直接作用于IPO家族,干扰了IPO与GR的结合,从而导致GR入核障碍。
方法:RSV感染患儿以及对照组患儿NPA收集后PCR检测IPO13、IPO7表达情况。BALB/c小鼠RSV感染后不同时间点收集肺组织, Western blot检测IPO13总蛋白水平,PCR检测IPO13基因表达。建立RSV感染A549上皮细胞,使用siRNA沉默NS1后免疫荧光检测GR入核情况以及PCR检测GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达情况,并使用免疫共沉淀检测IPO13、GR以及NS1相互作用情况。体外采用GST pull down明确IPO13与GR,NS1与IPO13是否直接相互作用。
结果:RSV感染患儿NPA中IPO13基因表达下降。RSV感染小鼠肺组织中IPO13基因和蛋白均下降。siRNA沉默NS1后A549细胞中观察到GR入核明显增加,同时GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达增加。蛋白相互显示GR与IPO13,NS1与IPO13均有直接相互作用,siRNA沉默NS1后GR与IPO13结合增加。
结论:RSV NS1可能通过竞争性抑制IPO13与GR的结合,导致GR入核障碍,激素治疗不敏感。
目的:呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,RSV)是引起5 岁以下婴幼儿下呼吸道感染最常见的病毒病原,生命早期重症 RSV感染住院患儿中约39%在18岁时会出现反复喘息或发生哮喘。糖皮质激素(glucocorticoid,GC)作为一种非特异性抗炎药物,被广泛应用于 RSV感染急性期治疗。但荟萃分析发现GC对RSV感染引起的毛细支气管炎治疗效果并不理想,既不能缩短住院时间,也不能减少RSV感染后期反复喘息的发生,其机制并不清楚。
方法:BALB/c小鼠生长至6-8周时滴鼻给予RSV 100μl含1.5×108 PFU/ml病毒液及HEP-2细胞培养上清,RSV感染2h后腹腔注射地塞米松;建立Control组、RSV组和RSV+DEX组。于RSV感染小鼠后不同时间点收取肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)和肺组织,通过ELISA检测BALF中IL-6、IFN-γ水平;肺组织病理H&E染色及 BALF 细胞计数和分类计数评价炎症反应;检测小鼠气道阻力评估气道高反应性(Airway hyperresponsiveness, AHR)。
结果:RSV 感染小鼠气道炎症及气道高反应性均较对照组明显,病理损伤较对照组重,细胞因子IL-6、IFN-γ明显增高。予以大剂量地塞米松治疗后肺组织病理损伤较 RSV 更加重,气道炎症及气道 AHR无明显改变;细胞因子IFN-γ无明显改变,但IL-6水平较RSV组更高,并且呈地塞米松剂量依赖。不同剂量的地塞米松同样对气道炎症、气道高反应以及细胞因子无明显改变。
结论:地塞米松不能抑制RSV感染引起的气道炎症及气道高反应性。
第二部分 RSV感染后对激素受体影响作用研究
目的:激素与胞浆中激素受体(glucocorticoid receptor,GR)结合后,进入细胞核,才能进一步通过转录激活或转录抑制发挥抗炎作用。在激素不敏感的哮喘、COPD和银屑病患者体内外研究显示GR核易位减少。在激素抵抗的中性粒细胞性气道炎症性疾病(包括中性粒细胞性哮喘、COPD等)中:GR不能正常进入细胞核而滞留胞浆。研究发现RSV和Poly(I:C)可以抑制上皮细胞GR介导的基因转录。RSV感染后对GR的影响尚未见系统报道。
方法:RSV感染患儿以及对照组患儿鼻咽抽吸物(NPA)收集后细胞计数、细胞因子测定以及免疫荧光检测GR表达、PCR检测GRα和GRβ表达。BALB/c小鼠生长至6-8周时滴鼻给予RSV、经紫外灭活的RSV及HEP-2细胞培养上清,建立RSV组、UV-RSV组和Control组。在RSV感染后不同时间点收集肺组织,Western blot检测GR总蛋白以及胞浆胞核水平,PCR检测GRα、GRβ基因表达以及GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达情况,免疫荧光检测肺组织中GR入核情况。并建立RSV感染A549上皮细胞,免疫荧光检测GR入核情况以及PCR检测GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达情况。
结果:RSV感染患儿NPA中GRβ表达下降,GRα无明显下降, GR入核明显减少。RSV感染小鼠肺组织中 GRα、GRβ表达以及GR蛋白均下降,胞核中GR蛋白表达明显下降,同时GR介导的抗炎基因FKBP51、GILZ、MKP-1表达下降,免疫荧光显示GR入核明显减少。A549细胞中同样观察到GR入核明显减少,同时伴有GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达下降,而UV-RSV感染后对GR表达及入核均无明显影响。
结论:RSV感染后下调GR表达,抑制GR入核。
第三部分RSV NS1蛋白通过竞争性结合IPO13导致GR入核障碍的作用机制研究
目的:目前RSV感染导致GR入核障碍的机制并不清楚。研究已证实IPOs家族是介导GR入核的关键分子,在气道或肺上皮细胞中研究发现IPO7、IPO13对GR入核起着十分关键的作用。有研究显示RSV NS1蛋白可直接作用于IPO7、IPO8。因此,需探明NS1是否可通过直接作用于IPO家族,干扰了IPO与GR的结合,从而导致GR入核障碍。
方法:RSV感染患儿以及对照组患儿NPA收集后PCR检测IPO13、IPO7表达情况。BALB/c小鼠RSV感染后不同时间点收集肺组织, Western blot检测IPO13总蛋白水平,PCR检测IPO13基因表达。建立RSV感染A549上皮细胞,使用siRNA沉默NS1后免疫荧光检测GR入核情况以及PCR检测GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达情况,并使用免疫共沉淀检测IPO13、GR以及NS1相互作用情况。体外采用GST pull down明确IPO13与GR,NS1与IPO13是否直接相互作用。
结果:RSV感染患儿NPA中IPO13基因表达下降。RSV感染小鼠肺组织中IPO13基因和蛋白均下降。siRNA沉默NS1后A549细胞中观察到GR入核明显增加,同时GR介导的抗炎基因GILZ、MKP-1表达增加。蛋白相互显示GR与IPO13,NS1与IPO13均有直接相互作用,siRNA沉默NS1后GR与IPO13结合增加。
结论:RSV NS1可能通过竞争性抑制IPO13与GR的结合,导致GR入核障碍,激素治疗不敏感。