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背景和目的: 支气管哮喘是儿童最常见慢性气道炎症性疾病,其发病原因尚不清楚。尽管病毒感染与哮喘密切相关,但不能解释所有哮喘过程,细菌性鼻窦炎、细菌性支气管炎致哮喘症状加重,抗生素治疗慢性鼻窦炎使哮喘症状改善,发生呼吸道感染时哮喘儿童比非哮喘儿童更多的使用抗生素治疗才能控制哮喘,提示细菌感染在哮喘发病中有重要作用。 哮喘在儿童时期最常见,多数成人哮喘也在婴幼儿时期起病,提示生命早期历程在哮喘发病中有重要影响。目前越来越多研究表明生命早期细菌感染与以后哮喘发生相关:孕期母亲患慢性绒毛膜羊膜炎,孩子7岁前反复喘息及患哮喘风险增高;分娩时母亲子宫有链球菌、厌氧菌感染,后代17岁时哮喘风险显著增加;1岁内反复呼吸道细菌感染是哮喘危险因素。 肺炎链球菌是儿童社区获得性呼吸道感染最常见细菌病原体,也是哮喘患者呼吸道常见分离菌。Bisgaard等发现健康新生儿呼吸道有肺炎链球菌携带或感染,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险增加,而1岁时呼吸道有肺炎链球菌定植或感染者,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险不会增加,提示不同年龄时期肺炎链球菌感染对以后哮喘形成影响不同。本研究旨在探讨新生期、成年期肺炎链球菌感染对实验性哮喘发生的影响及其发生机制,为哮喘防治提供新的干预思路。 第一部分:新生期BALB/c小鼠非致死性肺炎链球菌感染模型建立方法探讨 肺炎链球菌(Streptococcus pneumonia,S.P)主要定植于上呼吸道,可在鼻咽部黏膜存活数周,是儿童社区获得性呼吸道感染最常见细菌病原体。建立感染模型是实验研究的基础,目前建立成年小鼠肺炎链球菌感染模型方法已经成熟,但是如何建立新生期小鼠非致死性肺炎链球菌感染模型的方法尚未见报道。因此本研究探讨建立新生期BALB/c小鼠非致死性肺炎链球菌感染模型的方法,为后期研究奠定模型基础。 目的:探讨建立新生期非致死性肺炎链球菌感染BALB/c小鼠的方法。 方法:清洁级新生期BALB/c小鼠80只,随机分为肺炎链球菌感染1次组、感染2次组和对照组1、2,每组20只。感染1次组于新生期第7天分别经鼻腔滴注D39肺炎链球菌107CFU、108CFU、109CFU、1010CFU液各10μl;感染2次组于新生期第6、7天连续2天经鼻腔滴注D39肺炎链球菌107CFU、108CFU、109CFU、1010CFU液各10μl;对照组1、2于第7天和第6、7天分别经鼻腔滴注PBS液10μ l。最后一次鼻腔滴注后24小时随机抽取10只小鼠处死,取肺组织匀浆行细菌培养及鉴定,HE染色观察肺组织病理改变。剩余10只连续观察5天。 结果:感染2次109CFU肺炎链球菌组小鼠出现安静少动,皮肤苍白,体重增长下降;其感染率与存活率均>85%;小鼠肺组织细菌培养鉴定为肺炎链球菌;病理显示肺部出现炎症改变,肺泡间隔有增厚,血管和支气管周围有一定程度炎症细胞浸润。 结论:新生期第6、7天鼻腔滴注109CFU肺炎链球菌是成功建立新生期BALB/c小鼠非致死性肺炎链球菌感染模型的较好方法。 第二部分、新生期肺炎链球菌感染对实验性哮喘的影响及作用机制研究 支气管哮喘是儿童最常见慢性气道炎症性疾病,其发病原因尚不清楚。尽管病毒感染与哮喘密切相关,但不能解释所有哮喘过程。哮喘在儿童时期最常见,多数成人哮喘也在婴幼儿时期起病,提示生命早期历程在哮喘发病中有重要影响,哮喘炎症病理提示生命早期特定病原菌感染或特定病原抗原暴露减少可能在哮喘发生发展中有重要作用。孕期母亲患慢性绒毛膜羊膜炎,孩子7岁前反复喘息及患哮喘风险增高;分娩时母亲子宫有链球菌、厌氧菌感染,后代17岁时哮喘风险显著增加;提示生命早期特定细菌感染与以后哮喘发生相关。 肺炎链球菌是儿童社区获得性呼吸道感染最常见细菌病原体,也是哮喘患者呼吸道常见分离菌。哮喘患者鼻咽部肺炎链球菌携带率率显著高于非哮喘患者;哮喘患者接种肺炎链球菌疫苗后哮喘发作的次数减少、哮喘严重程度减轻以及因哮喘发作住院次数减少;肺炎链球菌肺炎致哮喘症状加重,上述研究提示肺炎链球菌感染与哮喘发生密切相关。也有研究认为哮喘急性发作为病毒感染诱发,肺炎链球菌感染在其中无重要作用,但上述研究都是针对已经患有哮喘的患者进行的,而关于未致敏的健康个体感染肺炎链球菌对以后发生哮喘的影响如何研究甚少。Bisgaard等发现健康新生儿呼吸道有肺炎链球菌携带或感染,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险增加,而1岁时呼吸道有肺炎链球菌定植或感染者,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险不会增加,提示新生期肺炎链球菌感染可能同以后哮喘发生有关,本研究旨在探讨新生期肺炎链球菌感染对成年后实验性哮喘的影响及其发生机制。 目的:新生期肺炎链球菌感染对成年后实验性哮喘的影响及其发生机制。 方法:清洁级新生期BALB/c小鼠80只,随机分为4组,分别为肺炎链球菌感染哮喘组(NeoS.p+OVA)、感染组(NeoS.p)、哮喘组(OVA)和对照组(Control)。NeoS.p+OVA组及NeoS.p组在小鼠生后第6、7天通过鼻腔滴注肺炎链球菌,NeoS.p+OVA组和OVA组用OVA(卵清蛋白)致敏与激发。小鼠肺功能仪测定小鼠气道高反应性;HE染色观察小鼠气道及肺组织病理变化;光学显微镜观察小鼠支气管肺泡灌洗液细胞计数分类;ELISA检测BALF中INF-γ、IL-4、IL-5、IL-17、TGF-β及IL-10;流式细胞术检测CD4+Th细胞各亚群表达情况。 结果:NeoS.p+OVA组小鼠哮喘症状较OVA组明显;气道高反应性显著高于OVA组小鼠。NeoS.p+OVA组和OVA组小鼠肺组织、血管周围和支气管周围炎症较对照组明显,且NeoS.p+OVA组气道炎症较OVA组明显加重。NeoS.p+OVA组BALF中细胞总数、嗜酸性粒细胞、中性粒细胞较OVA组明显增加,NeoS.p+OVA组BALF中IL-17显著高于OVA组, IFN-γ显著低于OVA组,NeoS.p+OVA组肺组织CD4+IL-17+T细胞显著高于OVA组。 结论:新生期BALB/c小鼠肺炎链球菌感染能促进CD4+IL-17+T/IL-17产生促进成年后实验性哮喘发生。 第三部分、成年期肺炎链球菌感染对实验性哮喘的影响及作用机制研究 肺炎链球菌是哮喘患者呼吸道常见分离菌,哮喘患者鼻咽部的肺炎链球菌携带率显著高于非哮喘患者;肺炎链球菌肺炎致哮喘症状加重。哮喘患者接种肺炎链球菌疫苗后哮喘发作的次数减少、哮喘严重程度减轻以及因哮喘发作住院次数减少,提示肺炎链球菌感染与哮喘密切相关。Bisgaard等发现健康新生儿呼吸道有肺炎链球菌携带或感染,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险增加,而1岁时呼吸道有肺炎链球菌定植或感染者,以后发生持续喘息、急性重症喘息和因哮喘住院的风险不会增加,提示不同年龄时期肺炎链球菌感染对以后哮喘发生影响不同。有研究发现生命早期肺炎链球菌感染促进成年后哮喘发生,我们前期研究发现新生期肺炎链球菌感染能通过CD4+IL17+T/IL-17途径促进成年后实验性哮喘发生,但成年期肺炎链球菌感染对哮喘形成的影响如何尚不清楚。因此本研究探讨成年期肺炎链球菌感染对实验性哮喘的影响及作用机制,明确不同年龄肺炎链球菌感染对实验性形成的影响及机制。 目的:研究成年期感染肺炎链球菌对实验性哮喘影响及其发生机制。 方法:清洁级4周BALB/c小鼠80只,随机分为4组,分别为肺炎链球菌感染哮喘组(AdS.p+OVA)、感染组(AdS.p)、哮喘组(OVA)和对照组(Control)。AdS.p+OVA组和AdS.p组在小鼠生后第4周通过鼻腔滴注肺炎链球菌,AdS.p+OVA组和OVA组给予OVA(卵清蛋白)致敏与激发。小鼠肺功能仪测定小鼠气道高反应性;HE染色观察小鼠气道及肺组织病理变化;光学显微镜观察小鼠支气管肺泡灌洗液细胞计数分类;ELISA检测BALF中INF-γ、IL-4、IL-17及IL-10细胞因子水平,流式细胞术检测CD4+Th细胞各亚群表达情况。 结果:AdS.p+OVA组小鼠气道高反应显著低于OVA组小鼠,支气管肺泡灌洗液细胞总数及嗜酸性粒细胞明显低于OVA组,肺组织CD4+CD25Toxp3+Treg显著高于OVA组,CD4+IL-17+T细胞显著低于OVA组。 结论:成年期BALB/c小鼠肺炎链球菌感染能促进CD4+CD25+Treg产生、抑制CD4+IL-17+T细胞产生,抑制实验性哮喘形成。