孟子卜,柴文戍
(辽宁医学院附属第一医院呼吸内科,辽宁锦州 121001)
铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa,PA)是医院内感染最常见的致病菌,一旦感染,治疗困难。巨噬细胞是机体重要的免疫防御细胞,细菌侵袭机体组织,首先要避免被巨噬细胞等机体免疫细胞的吞噬、清除。因此激发巨噬细胞凋亡对细菌而言很重要。近来研究显示,PA以剂量依赖和时间依赖的方式诱导U937巨噬细胞凋亡,且与线粒体途径有关[1]。本研究采用J774细胞作为巨噬细胞的模型[2],通过观察PA上清液诱导J774细胞凋亡过程中Fas蛋白的表达,进一步探讨PA上清液诱导J774细胞凋亡的致病机制,为开发新型抗感染药物提供重要的理论依据。
1.1 材料 PA采用标准菌株ATCC27853,由辽宁医学院提供。J774细胞由中国医学科学院提供。Hoechst 33258凋亡试剂盒购自大连宝生物技术有限公司,Annexin-V-FITC/PI凋亡检测试剂盒购自南京凯基生物公司,兔抗鼠Fas抗体购自北京中杉生物技术有限公司。
1.2 方法 PA用LB培养基培养,通过增菌,离心,过滤获得上清液。J774细胞置于CO2培养箱中培养。使J774细胞与PA上清液0.15的浓度混合3、6、9 h获得感染的J774细胞。采用荧光染色观察细胞凋亡形态,Annexin-V-FITC/PI双染分析测定细胞凋亡率,Western blot法测定Fas蛋白含量。
1.3 统计学分析 统计数据以SPSS 13.0软件进行分析,数据以±s表示,采用单因素方差分析进行统计学处理,两组比较采用t检验。
2.1 荧光染色 感染3 h时,就可见到少量的凋亡细胞;6 h时,细胞核的染色质高度凝聚、边缘化;9h时,产生凋亡小体。
2.2 Annexin-V-FITC/PI双染分析 对照组,实验3、6、9 h组的细胞凋亡率见Tab 1。组间比较差异均有统计学意义(P均<0.01)。
Tab 1 Rate of apoptosis of J774(±s)
Tab 1 Rate of apoptosis of J774(±s)
**P<0.01 vs control
Time/h Annexin-V-FITC/PI/% 0 4.51±0.76 3 27.91±1.63**6 42.85±2.34**9 68.60±2.30**
2.3 Western blot法测定Fas蛋白含量 对照组,实验3、6、9 h组Fas蛋白表达相对值见Tab 2。与对照组比较差异均有统计学意义(P均<0.01)。
Tab 2 Relative expression value of Fas protein
目前对于PA感染巨噬细胞发生凋亡的信号转导途径,国内外研究还很少。已有研究显示,各种因素诱导的细胞凋亡均出现线粒体功能紊乱[3],但是否有Fas/Fas L死亡受体途径参与目前尚不清楚。
对于Fas/Fas L死亡受体途径诱导细胞凋亡的分子机制已经进行了较深入的研究[4]。本实验通过Western blot法检测Fas蛋白,证明与Fas/Fas L死亡受体途径与PA上清液诱导J774细胞凋亡过程有关。
综上所述,PA上清液诱导巨噬细胞凋亡可能与Fas/Fas L死亡受体途径有关。因此寻找抑制Fas/Fas L死亡受体途径的药物治疗各种PA相关性疾病有着良好的应用前景。
[1] 朱小敏,柴文戍.铜绿假单胞菌感染诱导U937细胞凋亡的研究[J].中国病原生物学杂志,2008,3(4):263-5.
[1] Zhu X M,Chai W S.The research of Pseudomonas aerugionsa-induced apoptosis of U937 cells[J].China Pathog Biol J,2008,3 (4):263-5.
[2] Zhang J L,Takayama H,Matsuba T,et al.Induction of apoptosis in macrophage cell line,J774,by the cell-free supernatant from Pseudomonas aeruginosa[J].Microbiol Immunol,2003,47(3): 199-206.
[3] 吴 静,杨国栋,路 红,等.D-氨基葡萄糖衍生物诱导Eca-109凋亡的机制[J].中国药理学通报,2008,24(1):33-6.
[3] Wu J,Yang G D,Lu H,et al.Effect of derivatives of D-aminoglucose on the reactive oxygen species and mitochondrial membrane ptoential change of Eca-109 cells[J].Chin Pharmacol Bull,2008,24(1):33-6.
[4] Gehring S,Rottmann S,Menkel A R,et al.Inhibition of proliferation and apoptosis by the transcriptional repressor Mad1.repression of Fas induced caspase 8 activation[J].J Biol Chem,2000,275 (14):10413-43.