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巨噬细胞(Macrophage,Mφ)是介导固有免疫和获得性免疫的重要桥梁,在阻止和清除病原体入侵机体中发挥重要作用。Mφ也是某些胞内致病菌(如沙门菌)的庇护场所,致病菌可借助Mφ逃避宿主的免疫防御。乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB),作为益生菌的重要代表,因其特有的定植位置和益生功能,在活化Mφ、树突状细胞(DC)等抗原递呈细胞方面发挥了重要作用。因此,常用于预防肠道病原菌感染引起的各种肠道疾病。鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus GG)在预防鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium,S.typhimurium)引起炎症反应中的作用显著。因此,为了研究LGG对S.typhimurium引起肠炎的缓解作用及其机制。本实验利用S.typhimurium建立肠炎模型,评价LGG对S.typhimurium引起肠炎的缓解作用及其机制,为LGG介导Mφ活化在预防肠道病原菌感染机制的研究奠定基础。(1)LGG能够缓解S.Typhimurium感染引起的肠炎为了明确LGG对S.Typhimurium感染的抵御作用,本研究利用S.Typhimurium诱导建立小鼠肠炎模型,给S.Typhimurium模型小鼠提前灌服LGG来干预肠炎模型。通过检测小鼠体重增长率和存活率、肠道病理变化、器官指数、器官荷菌数、肠道细胞因子的分泌等指标来明确LGG对小鼠肠炎的影响。体重增长及存活率的监测结果表明,LGG可以提高S.Typhimurium感染后小鼠的体重和存活率(P<0.001);肠道病理损伤明显减轻,评分显著降低(P<0.05);器官荷菌数检测结果表明LGG能抑制S.Typhimurium向脾脏(P<0.001)、肝脏(P<0.001)及肠系膜淋巴结(MLN)(P<0.01)侵袭;酶联免疫吸附实验(ELISA)检测肠道分泌细胞因子结果显示,LGG能促进Th2型细胞因子IL-10的分泌(P<0.05)、抑制NO、IL-12等Th1型细胞因子的分泌(P<0.001),从而缓解小鼠的肠道炎症,与肠道病理结果相符。因此,LGG在防御S.Typhimurium感染及改善肠道损伤方面发挥了较好的保护作用。(2)LGG诱导巨噬细胞活化及其机制的初步研究为了进一步揭示LGG介导Mφ发挥的生物学功能,本实验建立了C57B/L6小鼠骨髓源巨噬细胞(Bone marrow-derived macrophage(BMDMs)并在体外模拟肠道炎症,分析LGG对BMDMs活化及吞噬功能的影响,进而探索LGG对炎性信号NF-κB和iNOS通路的调控作用。通过流式细胞术检测了LGG干预后BMDMs活化分子CD80~+、CD86~+的表达水平。免疫荧光分析了BMDMs中诱导型一氧化氮合酶(iNOS)表达。免疫荧光检测了LGG干预下BMDMs吞噬和杀伤S.typhimurium作用。通过ELISA检测细胞因子NO、IL-10和IL-12的分泌水平。采用荧光定量PCR、Western blot检测了NF-κB、iNOS信号分子的表达水平。结果表明LGG可以增加BMDMs的CD80~+(P<0.01)、CD86~+(P<0.001)分子的表达,促进Mφ的活化。免疫荧光检测发现LGG通过增加BMDMs的iNOS蛋白表达水平从而增强BMDMs吞噬(P<0.01)和杀伤S.typhimurium的能力。ELISA检测发现LGG能抑制IL-12(P<0.001)、NO(P<0.001)的分泌水平,增加IL-10(P<0.001)的分泌水平。荧光定量PCR和Western blot结果发现,LGG能抑制NF-κB(P<0.05)、iNOS(P<0.05)活化及蛋白表达情况。以上结果表明,LGG可能是通过抑制了炎性信号分子的表达来缓解肠道炎症和肠道损伤。研究发现LGG通过提高BMDMs的iNOS表达水平增强BMDMs的杀菌和吞噬S.typhimurium的能力,同时也能抑制BMDMs的NF-κB和iNOS炎性信号分子,缓解S.typhimurium诱导的肠炎反应,维持动物机体的免疫平衡。综上,LGG能介导巨噬细胞活化进而缓解S.typhimurium引起的小鼠肠炎。