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巨噬细胞是布鲁氏菌生存和繁殖的主要靶细胞,布鲁氏菌可通过某些凋亡相关因子影响巨噬细胞的细胞凋亡途径,阻止自身被巨噬细胞吞噬,并能够在宿主细胞内持续性生存繁殖,因此布鲁氏菌与宿主细胞之间错综复杂的相互作用分子机制也是布鲁氏菌病久治难愈的原因之一。有研究证明NF-κB参与了炎症、细胞凋亡、免疫反应以及细胞周期的调控等多种细胞活动,但是在布鲁氏菌诱导的细胞凋亡、炎症中该蛋白的作用机制尚不完全明确。本试验通过研究布鲁氏菌感染引发的细胞凋亡、炎症反应与NF-κB及其下游靶基因关系,为揭示其致病机理奠定一定的理论基础。目的:本试验拟通过牛种布鲁氏菌2308菌株感染小鼠巨噬细胞RAW264.7试验模型,筛选NF-κB转录因子下游调控基因,研究布鲁氏菌感染过程中调控基因序列的功能。揭示布鲁氏菌侵染对NF-κB信号通路调节的小鼠单核巨噬细胞炎症和凋亡的影响。从而为下一步布鲁氏菌感染机制的研究提供新的思路。方法:(1)设计siRNA干扰布鲁氏菌侵染的RAW264.7细胞,通过RT-PCR检测NF-κB P65 mRNA与正常情况的相对表达情况;使用NF-κB抑制剂、NLRP3抑制剂、TGF-β抑制剂作用于布鲁氏菌2308侵染的RAW264.7细胞,RT-PCR等方法验证三者之间在布鲁氏菌2308侵染RAW264.7细胞中的相互作用关系;(2)通过布鲁氏菌侵染RAW264.7细胞与非侵染组细胞做CHIP试验,通过高通量测序技术,筛选出与NF-κB调控靶向显著的差异基因;(3)进一步通过P65 siRNA和靶基因进行干扰试验,荧光定量、流式细胞技术检测牛种布鲁氏菌2308侵染的RAW264.7细胞是否发生了凋亡和炎症反应,从而确认RAW264.7细胞是否受到NF-κB基因调控对细胞凋亡、炎症产生了作用。结果:(1)与正常的RAW264.7细胞相比布鲁氏菌侵染RAW264.7可以显著提高NF-κB相对表达含量,而P65-siRNA和P65-shRNA的干扰可以抑制NF-κB P65蛋白的相对表达量。与对照组(DMSO组)相比NF-κB inhibitor组中TGF-β1、IL-1β、IL-18组显著高于DMSO组;NLRP3 inhibitor组中TGF-β表达显著高于阴性对照组;TGF-βinhibitor组IL-1β、NLRP3表达显著高于阴性对照组;布鲁氏菌侵染组中NF-κB、IL-1β、IL-18、NLRP3的相对表达量升高,TGF-β1的相对表达量降低。TGF-βinhibitor组IL-18浓度除了12 h之外,024 h呈现逐渐下降的趋势;NLRP3 inhibitor组:TGF-β因子浓度除了0 h和24 h之外412 h呈现逐渐上升趋势;IL-1β因子除了0 h之外,424 h因子的浓度呈现逐渐下降的趋势。NF-κB inhibitor组:TGF-β因子除了4 h之外,024 h呈现逐渐下降的趋势;IL-18因子除了24 h之外012 h浓度呈现逐渐下降的趋势。(2)染色质免疫共沉淀测序侵染组获得了411个不同的基因,PBS阴性对照组获得539个不同的基因。筛选了peak位于启动子区域转录起始位点附近的NF-κB P65下游可能靶基因侵染组9个基因,阴性对照组7个基因。本试验筛选3个侵染组可能与细胞凋亡、炎症相关的基因进行后续研究:Stap2、Igf1R、Mir682。通过NF-κB抑制剂抑制布鲁氏菌侵染的RAW264.7细胞,布鲁氏菌侵染24 h后,RT-PCR试验结果显示相对于DMSO组NF-κB抑制剂组Stap2表达显著升高,侵染组Stap2、Igf1R表达量显著升高。(3)RT-PCR和流式细胞检测技术检测结果显示Igf1R siRNA作用下ASC表达均显著升高(P<0.05)且424 h呈逐渐升高的趋势;Mir682 inhibitor作用下Caspase-3表达呈现逐步上升趋势,在24 h表达极显著(P<0.01)。Stap2 siRNA作用下除了在8 h外,ASC表达呈现逐渐下降的趋势,在4 h表达显著;布鲁氏菌感染(Infected)作用下AIM-2在424 h表达呈逐渐上升的趋势。布鲁氏菌2308侵染后12、24 h流式细胞检测干扰基因细胞凋亡率:Stap2siRNA组、Mir682 inhibitor组、Igf1R siRNA组在12 h细胞凋亡率均低于NC组,在24h以后Stap2 siRNA组、Mir682 inhibitor组、Igf1R siRNA组细胞凋亡率均高于NC组。Stap2 siRNA组在24 h细胞凋亡率与NC组相比呈显著性差异(P<0.01)。布鲁氏菌2308感染(Infected)组从1224 h细胞凋亡率呈现略微下降趋势。结论:(1)与正常的RAW264.7相比,布鲁氏菌2308侵染RAW264.7细胞促进了NF-κB、NLRP3表达,NF-κB对NLRP3、TGF-β1的表达均有促进作用;NLRP3对TGF-β、NF-κB的表达有促进作用;TGF-β对NLRP3的表达有促进作用。(2)与非侵染组相比,布鲁氏菌侵染RAW264.7细胞后NF-κB表达上调,促进了Stap2、Igf1R的表达;Igf1R、Stap2、Mir682在布鲁氏菌侵染RAW264.7细胞过程中,对细胞凋亡和炎症均起到抑制作用。