文摘gydF4y2Ba
这项研究检查淋巴毒素的作用(LT)gydF4y2Ba在对机载感染宿主防御gydF4y2Ba土拉杆菌内gydF4y2Ba革兰氏阴性兼性胞内菌、野兔病的病原体。低剂量的气溶胶感染后高度毒性的类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba、老鼠缺乏LTgydF4y2Ba(LTgydF4y2Ba−−)一直存在大约10倍减少细菌在第二天脾脏和10倍多的细菌在肺部比LT的第四天gydF4y2Ba+ / +老鼠。然而,死亡的死亡率和平均时间两个鼠标菌株之间的区别。此外,感染的炎症反应,所反映的细胞因子水平和白细胞大量涌入的支气管肺泡灌洗液和组织病理学分析,LT之间通常是相似的gydF4y2Ba−−和LTgydF4y2Ba+ / +老鼠。这些数据表明,尽管LTgydF4y2Ba不显著影响小鼠的阻力和宿主反应机载型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染,它起到微妙的作用在乘法/传播gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
1。介绍gydF4y2Ba
土拉杆菌内gydF4y2Ba是一种革兰氏阴性兼性胞内菌和兔热病的病原体,许多哺乳动物包括人类的全身感染。不及时治疗,致命类型的亚种gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba经常造成致命的感染人尤其是在气溶胶暴露于病原体;只有10毒性类型杆菌可以发起严重疾病(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。因此,gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba被认为是一类生物战剂。尽管其临床和生物安全的重要性,的免疫发病机理的分子基础gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba通过呼吸道感染,尤其是当发起,在很大程度上仍是个未知数。gydF4y2Ba
淋巴毒素,gydF4y2BaαgydF4y2Ba(LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba)是一个成员的肿瘤坏死因子(TNF)超家族细胞因子和有两个截然不同的角色:作为一个膜结合heterotrimer结合gydF4y2BaβgydF4y2Ba,它结合gydF4y2BaβgydF4y2Ba受体和至关重要的开发和维护组织二级淋巴器官(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba),可溶性homotrimer,它在肿瘤坏死因子受体信号通路,导致各种炎性细胞因子和趋化因子的激活gydF4y2Ba3gydF4y2Ba,gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。事实上,LTs (LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba和肝移植gydF4y2BaβgydF4y2Ba),与TNF、光(gydF4y2BalgydF4y2BaT-relatedgydF4y2Ba我gydF4y2Banducible配体竞争gydF4y2BaggydF4y2Balycoprotein D绑定gydF4y2BahgydF4y2Ba上中介erpesvirus条目gydF4y2BaTgydF4y2Ba细胞),形成一个综合信号网络监管很重要的先天和适应性免疫反应(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]。在这方面,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba宿主防御都会涉及到几个不同的细菌,病毒,寄生虫病原体(了gydF4y2Ba3gydF4y2Ba])。例如,一些研究已经表明,在感染之后gydF4y2Ba结核分枝杆菌gydF4y2Ba,老鼠在LT基因缺陷gydF4y2BaαgydF4y2Ba(LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−老鼠)港口增加细菌负担和更短的时间中位数展出死亡相比,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠(gydF4y2Ba5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。同样,老鼠缺乏LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba,LTgydF4y2BaβgydF4y2Ba,LTgydF4y2BaβgydF4y2Ba受体(LTgydF4y2BaβgydF4y2BaR)更容易gydF4y2Ba单核细胞增多性李斯特氏菌gydF4y2Ba比野生型老鼠感染[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。鉴于LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba是重要的控制这些细胞内细菌病原体,在目前的研究中,我们试图确定是否它还扮演了一个角色在宿主防御低剂量的气溶胶感染致命类型的gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
2。材料和方法gydF4y2Ba
2.1。老鼠gydF4y2Ba
八- twelve-week岁,年龄B6.129S2-LtgydF4y2Ba/ J (LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−),和野生型C57BL / 6 j (LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +)小鼠被用于这项研究。基础育种对LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠从杰克逊实验室购买(美国我巴尔港)。specific-pathogen-free条件下小鼠饲养和安置在一个联邦许可的动物生物安全三级设施和免费获得无菌水和认证老鼠食物。动物被维护和使用按照加拿大委员会的建议在动物保健护理指南和使用实验动物。gydF4y2Ba
2.2。f .土拉杆菌内和实验感染gydF4y2Ba
股票的类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba应变FSC33 / snMF,原本孤立的从一只松鼠在格鲁吉亚,美国(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。低剂量的气溶胶暴露,解冻gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba股票被稀释在穆勒辛顿汤含有20% (v / v)甘油在相对湿度保持传染性。气溶胶的gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba菌株产生了一个色鬼喷雾器40 p.s.i操作的压力。4 - 6产生粒子gydF4y2Bam范围所需的吸入和保留在肺泡gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。老鼠被暴露于这些气溶胶7分钟(吸入剂量的生物~ 10)使用一个定制的商业鼻子只接触器(In-tox产品,阿尔伯克基,海里)导致植入10 - 20有机体进入肺部的gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
2.3。定量细菌学和组织病理学gydF4y2Ba
五组小鼠各菌株接种后被牺牲在2和4天(dpi)有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba窒息。收集血液样本测定血清细胞因子水平。的表型gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠证实了在验尸目视检查确认没有周围淋巴结。肺脏和脾脏移除无菌,切成小块,然后使用一个aerosol-proof均质机均质定量细菌学或固定立即沉浸在10%中性缓冲福尔马林组织病理学。定量细菌学,十倍系列稀释的组织匀浆镀在半胱氨酸心脏琼脂补充1% (w / v)血红蛋白和磺胺甲恶唑和甲氧苄氨嘧啶。殖民地被数72小时的潜伏期后37gydF4y2Ba°gydF4y2BaC (gydF4y2Ba8gydF4y2Ba]。组织病理学,组织是由标准石蜡包埋方法处理(病理学和实验室医学系,渥太华大学,渥太华,加拿大安大略省)。部分切4gydF4y2Ba米厚,沾haematoxylin-eosin(他)和光学显微镜检查。gydF4y2Ba
2.4。支气管肺泡灌洗(BAL)和细胞因子的测量gydF4y2Ba
在一些实验中,肺灌洗五1.0毫升整除的PBS EDTA(补充了3毫米gydF4y2Ba9gydF4y2Ba),和洗胃细胞总数计算血球计,和微分细胞数量进行cytospin准备沾Hema3染色组(费舍尔科学,米德尔顿,弗吉尼亚州,美国)。的支气管肺泡灌洗(BAL)液离心机在3000 xg 7分钟,上层清液被移除,sterile-filtered,储存在-80年gydF4y2Ba°gydF4y2Bac血清和平衡水平的细胞因子和趋化因子测定使用Beadlyte鼠标21-Plex细胞因子检测系统(美国加州北部,Temecuta) Luminex 100系统(Luminex、奥斯汀,德克萨斯州,美国)gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。未稀释的落下帷幕,gydF4y2Ba稀释血清样本(50gydF4y2Bal)分析了由制造商指定的(gydF4y2Bahttp://www.millipore.com/userguides/tech1/ proto_mpxmcyto - 70 kgydF4y2Ba)。分析是在重复做,和细胞因子/趋化因子浓度计算与标准使用Beadview软件(版本1.03,北部)。gydF4y2Ba
2.5。统计分析gydF4y2Ba
所有数据给出的意思gydF4y2Ba标准偏差(SD)为每个组。组间差异分析双向方差分析其次是Bonferroni多重比较检验(GraphPad Prism 4.0, GraphPad软件,Inc .,圣地亚哥,美国)。gydF4y2BaPgydF4y2Ba< . 05被认为是具有统计学意义。gydF4y2Ba
3所示。结果与讨论gydF4y2Ba
最初,总共22 LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−14 LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠受到低剂量气溶胶与致命的类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba和他们的生存监控。除了两个LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−老鼠和一个LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +鼠标,一天4和7之间的所有老鼠死于感染的平均死亡时间5天(范围4 - 6天gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−老鼠和5 - 7天gydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠,gydF4y2BaPgydF4y2Ba> . 05,kaplan meier生存分析(图)gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),表明LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠没有更容易受到低剂量气溶胶挑战这种病原体的应变比控制gydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠。之前报道,某些易感性增加免疫功能不全的路透社皮内注射感染疫苗株(lv)的生活gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba)和口服型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染(gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]仅仅是明显的在使用非常高的培养液。检查可能需要LT接种体大小的影响gydF4y2BaαgydF4y2Ba表达式来控制呼吸道感染A型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba,LT组gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +小鼠鼻内挑战10,100和1000 cfu一个类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba和他们的生存监控。这项研究显示,LDgydF4y2BaOne hundred.gydF4y2Ba一个类型的gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba对肝移植gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠相当,所有老鼠死于感染的dpi 5(数据未显示)。这些结果表明,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba似乎并不扮演重要角色在决定呼吸道感染的临床疗效与不同剂量的a型血的人吗gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba在老鼠身上。gydF4y2Ba
因为类型的菌株gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba非常致命的老鼠甚至至少挑战剂量(gydF4y2Ba8gydF4y2Ba),它仍然可能LT的微妙的影响gydF4y2BaαgydF4y2Ba表达式被上面的相对忽视了原油生存实验。因此,我们下一个检查是否LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba导致的控制gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba复制和系统性传播通过比较细菌肺脏和脾脏的负担gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠dpi气溶胶挑战(图后2和4gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。没有差别的细菌在肺部负担,之间的感染,主站点gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠dpi 2。然而,细菌脾脏的负担gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠约1至1.5日志,但不显著,低于在LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba在这个时间点+ / +老鼠。dpi 4, LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/小鼠肺大约10倍多的细菌比LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< . 01),细菌脾脏的负担gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠也高,虽然不显著,比LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠。细菌的细微差别的负担都观察到三个独立的实验。因此,这些数据暗示尽管LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba不足以控制毒性gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染,也许最初的传播中扮演次要角色gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba从肺脾和随后的乘法病原体的肺和脾。gydF4y2Ba
组织病理学,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠显示中度炎症在肝脏和脾脏的渗透和温和,焦点在dpi支气管肺炎2,dpi 4中度严重坏死性肝炎,在脾脏淋巴滤泡破坏,支气管肺炎。然而,正如预期的量化细菌学和生存数据,没有公开组织组织病理学上的差异或血液临床化学(数据未显示)之间的观察gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠下面气溶胶接触类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
早期肺招聘本地和系统性炎症细胞和促炎细胞因子的生产被认为是天生的宿主反应的重要特征对呼吸道感染等gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。之前的研究表明,呼吸道感染的老鼠型和减毒活疫苗应变gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba移植大量的促炎细胞因子,在宿主防御扮演重要角色gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba15gydF4y2Ba]。因此,我们决定总和微分白细胞计数BAL流体识别到肺部炎性细胞涌入dpi 2和4。我们可以看到在桌子上gydF4y2Ba1gydF4y2Ba,低剂量的气溶胶类型感染的老鼠gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba诱导无显著差异在总细胞数或细胞群的构成(巨噬细胞、嗜中性粒细胞和淋巴细胞)的液体灌洗gydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠的异常小但不显著增加淋巴细胞gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠dpi 2和4。这可能是由于高基线的淋巴细胞在肺部gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠(gydF4y2Ba16gydF4y2Ba而不是一个结果gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染。评估是否LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba缺乏改变gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba全身的细胞因子反应气溶胶与病原体的挑战后,一组21个细胞因子和趋化因子的水平,包括干扰素-gydF4y2BaγgydF4y2Bail - 6, KC, MCP-1 BAL和LT的血清gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠死于dpi测量2和4。总的来说,几乎没有改变的化验的大多数细胞因子水平球或血清dpi 2或4鼠标应变(数据未显示)。然而,gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染导致大幅增加MCP-1和KC的适度增长BAL流体dpi 2(图gydF4y2Ba3 (b)gydF4y2Ba)和干扰素-的大幅增加gydF4y2BaγgydF4y2Bail - 6, KC, MCP-1 BAL和血清dpi 4(数字gydF4y2Ba3(一个)gydF4y2Ba和gydF4y2Ba3 (b)gydF4y2Ba),但又没有观察到两者之间的差异鼠标除了il - 6菌株,明显高于在BAL LT的流体gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−老鼠比LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠(图gydF4y2Ba3 (b)gydF4y2Ba,gydF4y2BaPgydF4y2Ba< . 05)。gydF4y2Ba
(一)gydF4y2Ba
(b)gydF4y2Ba
最近的研究证实,除了二级淋巴器官,器官形成的作用gydF4y2BaαgydF4y2Ba扮演着一个重要的角色在宿主抵抗微生物感染(了gydF4y2Ba3gydF4y2Ba])。然而,LT的角色gydF4y2BaαgydF4y2Ba在宿主防御感染似乎是复杂和病原体不同病原体。在这项研究中,我们利用LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−老鼠和执行一些初步研究的潜在作用gydF4y2BaαgydF4y2Ba在宿主抵抗呼吸道感染致命的类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba。我们的研究结果表明,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠细菌负担较低的脾脏2 dpi和更高的细菌在肺部负担dpi 4相比,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠但是显示没有明显的临床结果的差异,组织损伤或感染宿主的免疫反应。gydF4y2Ba
虽然我们的数据表明,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba产生一些微妙的影响在aerosol-initiated兔热病,其作用机理仍然未知。可能的原因如下:(1)LT -gydF4y2BaαgydF4y2Ba不是至关重要的病原体在宿主防御;(2)LT -的作用gydF4y2BaαgydF4y2Ba可以补偿在这个感染其他细胞因子/趋化因子模型;和(3)病原体太恶毒,甚至免疫活性的主机没有抵抗感染。在这方面,我们先前已经表明,一些免疫缺陷小鼠显示相似的临床结果的免疫活性的老鼠gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。脾脏的降低细菌的负担gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠dpi 2可以解释延迟/减少细菌的传播从肺gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠缺乏支气管淋巴结通常是主要的排水肺淋巴结。一次gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba达到了脾脏,然而,细菌迅速增加dpi 4,细菌的负担不再LT的脾脏明显不同gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠。事实上,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠实际上似乎略高负担的脾脏在这个时间点,尽管开始dpi 2大大降低细菌的负担(见图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。也在这个时候,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠拥有肺细菌明显多于LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠(gydF4y2BaPgydF4y2Ba< . 01),这表明LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba可以在宿主防御中发挥作用吗gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染是不同于它在淋巴器官发生中的作用。另外,缺乏排水淋巴结gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠可能只是导致抗原表示延迟导致延误或其他抗菌受损宿主反应。gydF4y2Ba
总之,低剂量的气溶胶感染后高度致命的类型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba,LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba−−/老鼠一直存在大约10倍减少细菌在脾脏dpi 2 - 10倍多的细菌在肺部dpi 4比LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠。然而,死亡的死亡率和平均时间两个鼠标菌株之间的区别。此外,感染的炎症反应,所反映的细胞因子水平和白细胞涌入BAL流体和组织病理学分析,LT之间通常是相似的gydF4y2BaαgydF4y2Ba−−和LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba+ / +老鼠。这些数据表明,尽管LTgydF4y2BaαgydF4y2Ba不显著影响小鼠的阻力和宿主反应机载型gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba感染;它在乘法/传播起到微妙的作用gydF4y2Baf .土拉杆菌内gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
承认gydF4y2Ba
这项工作部分赠款支持R01AI 48474和R21AI59064来自美国国立卫生研究院、美国和加拿大国家研究委员会,(基地)。gydF4y2Ba