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猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype2,SS2)是一种危害人类健康的人兽共患病原菌,其主要临床症状为脑膜炎,具有高致死率,致残率和后遗症发病率。目前,猪链球菌脑膜炎致病机制还不清楚。一般认为,猪链球菌脑膜炎的发生需要一系列病原菌与宿主的相互作用,而猪链球菌如何穿越血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)进入中枢神经系统(Central nervous system,CNS)是其中最关键的环节。BBB主要由脑微血管内皮细胞(Brain microvascularendothelial cells,BMEC)、星形胶质细胞(Astroglia cell,AC)及周细胞组成,具有结构性和功能性屏障作用。大多数细菌脑膜炎中,BMEC是破坏的起始位点。本课题组前期通过SS2全基因组噬菌体展示文库筛选SS2突破BBB过程中发挥作用的主要毒力因子,证实烯醇化酶(Enolase,Eno)是与BBB相关的因子之一。本实验原核表达SS2的Eno,通过构建体外BBB模型,检测Eno对体外BBB模型通透性的作用,同时通过伊文思蓝(Evans blue,EB)法检测Eno对小鼠BBB通透性的作用,并探索Eno对BBB通透性产生上述作用的分子机制,为SS2脑膜炎的防治奠定理论基础。结果表明Eno能在大肠杆菌BL21Codon Plus(DE3)中成功诱导表达为可溶性蛋白,纯化后纯度为95%以上,并获得其多克隆抗体。然后Eno与构建的猪脑微血管内皮细胞(Procine brain microvascular endothelial cells,PBMEC)和猪AC接触式共培养BBB模型作用后,发现BBB的细胞跨膜电阻(Trans epithellalelectric resistance,TEER)低于对照组,共培养小室下室中辣根过氧化物酶浓度(Horse radish peroxidase,HRP)显著高于对照组;同时小鼠尾静脉注射Eno后,脑内EB含量增加,说明了Eno可以增强BBB的通透性,破坏BBB的完整性。Eno作用于PBMEC后,对细胞呈现毒性作用,可以抑制细胞的增殖,诱导细胞的凋亡,抑制紧密连接的表达,促进细胞分泌IL-8、IL-6、IL-1α和MCP-1等细胞因子,说明了Eno可能通过上述机制增加BBB的通透性。同时进一步的细胞因子抗体芯片研究发现,Eno作用与体外BBB作用后促进PBMEC分泌IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNFa和TGFβ1等细胞因子,并且IL-8在6h、12h时与对照组相比改变显著,24h时表达量依然保持较高水平。表明IL-8在Eno增加BBB通透性中可能起着重要作用。进一步检测PBMEC分泌IL-8的信号通路及IL-8对体外BBB通透性作用。结果表明Eno可以激活PBMEC的p38MAPK和ERK信号通路分泌IL-8,IL-8降低BBB的TEER值,增加共培养小室下室中HRP含量,增加BBB的通透性。通过以上实验得出结论:Eno促进BBB通透性的增加,其作用机制可能为Eno对PBMEC直接产生毒性作用,促进细胞凋亡,抑制紧密连接表达或Eno通过激活PBMEC的p38MAPK和ERK信号通路分泌IL-8,IL-8增加BBB的通透性等。本研究丰富了SS2脑膜炎的致病机理,为SS2脑膜炎的预防与治疗提供了理论基础。