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目的:探究NTHi-DNA诱导产生的IFN-I在宿主抗NTHi感染效应中的作用,并对其调控机制进行初步研究。背景:不可分型流感嗜血杆菌(NTHi)是一种定植于大多数健康成人上呼吸道的革兰氏阴性球杆菌。当机体免疫力降低时,NTHi可扩散到至下呼吸道引起肺部炎症或者已有疾病的加重,如慢性阻塞性肺病(COPD),研究NTHi与宿主相互作用的机制研究可为制定防治NTHi感染策略提供新思路和新方法。我们前期实验发现NTHi-DNA可以诱导宿主巨噬细胞和上皮细胞I型干扰素(IFN-I)的产生。IFN-I在抗病毒免疫中是必不可少的,但在不同细菌引起的感染中其作用却不完全相同的。伤寒沙门氏菌、结核分枝杆菌、肺炎链球菌等多个细菌感染模型中已证实,IFN-I在宿主防御细菌感染中发挥的作用因细菌种属的不同而不同,并且与炎性因子的调节有关。但在NTHi感染COPD及肺炎模型中,IFN-I在宿主和病原体之间相互作用中所扮演的角色尚未被完全阐释清楚。因此,我们提出NTHi-DNA诱导产生的IFN-I是否通过调节某些炎性因子的表达,改变宿主对NTHi的易感性,进而影响抗NTHi细菌的感染效应。研究方法:1.体外实验以NTHi-DNA或外源性IFN-β预处理原代腹腔巨噬细胞(PEMs)后,感染NTHi,检测PEMs对NTHi的吞噬杀伤,初步探究NTHi-DNA诱导的IFN-I对宿主细胞抗NTHi感染效应的影响;进一步分离IFNAR缺陷(IFNAR-/-)PEMs验证IFN-I信号通路对宿主细胞吞噬杀伤NTHi的影响;2.在建立模拟COPD小鼠模型基础上,气道滴注NTHi-DNA或外源性IFN-β,经呼吸道感染NTHi,监测小鼠体重和生存率,H&E染色观察小鼠肺损伤情况,验证NTHi-DNA诱导的IFN-I对小鼠抗感染的转归;使用IFNAR-/-小鼠证实IFN-I信号传导在小鼠抗NTHi感染中的作用。3.以q-PCR、ELISA检测NTHi-DNA或IFN-β预处理后受NTHi感染的PEMs炎性因子IL-1β、IL-6、IL-12、IL-10和趋化因子CXCL10的诱导表达情况,并利用IFNAR-/-PEMs明确IFN-I信号的作用;在模拟COPD小鼠和IFNAR-/-小鼠感染肺组织中验证炎性因子表达情况是否与体外实验结果一致。4.通过检测NTHi-DNA或IFN-β预处理后受NTHi感染的PEMs中的P38 MAPK激活以初步证明NTHi-DNA诱导的IFN-I对炎性因子的调控,并使用P38 MAPK信号通路抑制剂进一步证实P38 MAPK信号分子在NTHi-DNA诱导的IFN-I调节炎性因子表达中的作用。研究结果:1、NTHi-DNA诱导的IFN-I减弱了PEMs对NTHi的吞噬杀伤能力,并加重了NTHi感染的模拟COPD小鼠肺部炎症反应,不利于NTHi感染小鼠存活。与IFNAR野生PEMs相比,IFNAR-/-PEMs对NTHi的吞噬杀伤增强;IFNAR-/-小鼠肺部炎症反应较弱,组织损伤减轻,显示出更强的抗NTHi感染能力。2、NTHi-DNA诱导的IFN-I能上调NTHi感染PEMs的和感染小鼠的肺部炎性因子IL-1β、IL-6、IL-12和趋化因子CXCL10的表达,而IFNAR缺陷可导致这些炎性和趋化因子表达下降。3、NTHi-DNA诱导的IFN-I上调PEMs炎性趋化因子IL-1β、IL-6、IL-12、CXCL10的产生与信号分子P38 MAPK的激活有关。结论:本研究证实,NTHi-DNA诱导的IFN-I减弱了PEMs对NTHi的吞噬杀伤能力,并加重了NTHi感染的模拟COPD小鼠肺部炎症损伤,增加了宿主对NTHi的易感性。这种对宿主有害的炎性应答与IFNAR识别IFN-I后激活p38 MAPK,从而上调炎性趋化因子IL-1β、IL-6、IL-12、CXCL10有关。我们认为NTHi-DNA引起的IFN-I应答可能被细菌利用为其抵抗宿主免疫清除的策略,对宿主(尤其是COPD患者)感染NTHi的预后转归不利。本研究有助于完善我们对NTHi与宿主免疫细胞相互作用的认识,为COPD患者寻找抗NTHi感染及耐药的治疗策略提供新的理论基础。