牛急性肺损伤(ALI)是以失控炎症反应为临床特征一种疾病,可导致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。目前尚未发现针对ARDS的有效治疗方法。对人和动物而言,ALI发病率高,致死率高。金黄葡萄球菌(S.aureus)是一种在自然界广泛存在并且具有强致病性的革兰氏阳性菌。金黄葡萄球菌是一种有无运动性,不产孢子的致病菌,能引起包括ALI在内的多种疾病。目前,小鼠模型已广泛应用于人类及其他动物急性肺损伤的研究。本文通过临床病例研究发现,金黄葡萄球菌是牛急性肺损伤主要病原菌之一,肺组织中存在严重的炎症和细胞死亡等急性肺损伤现象,并且大量表达了应答炎性应答、氧化应激和凋亡的分子物质。人参皂苷Rb1(Ginsenoside Rb1,Rb1)是从人参中提取的一种活性成分,具有广泛的药用和药理作用,具有抗炎、抗氧化、抗凋亡和抗肿瘤等活性。基于这些特性,本研究旨在通过小鼠模型和金黄葡萄球菌诱导的小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞为模型,深入探讨Rb1对ALI炎症损伤、氧化损伤和细胞凋亡的保护作用及其分子机制。1.组织病理学,病因学诊断和牛肺组织中某些信号通路相关分子的检测呼吸系统疾病在奶牛中占有重要地位,其病因多样。金黄葡萄球菌是一种条件致病菌,在正常的皮肤菌群和奶牛呼吸道菌群中存在。因此,本研究拟探讨金黄葡萄球菌在牛肺自然定植过程中的免疫机制。为此,我们在湖北省武汉市屠宰场随机采集20个牛肺样本。组织病理学观察发现,感染的肺与未感染的肺相比,出现肺泡壁增厚、血管周围炎症细胞的积聚、充血、出血和水肿。通过选择性培养基(羊血琼脂、甘露醇盐琼脂和葡萄球菌选择性琼脂NO.110)对受感染的牛肺组织中进行病源分离,分离鉴定证明了金黄葡萄球菌存在;通过金黄葡萄球菌特异性的nuc基因对感染的肺样本中进行分子检测,以确认金黄葡萄球菌是ALI病原菌之一。此外,与健康的肺部样本相比,金黄葡萄球菌感染的牛肺组织中NF-k B、线粒体介导的凋亡途径和TLR2相关基因和蛋白质表达显著上调(p<0.05)。与健康的肺部样本相比,在感染了金黄葡萄球菌的肺中,Bcl-2和Nrf2信号途径基因表达显著下调(p<0.05)。综上所述,金黄葡萄球菌在肺部定植可激活宿主主动免疫反应2.人参皂甙Rb1改善RAW264.7细胞中金黄葡萄球菌诱导的炎症,氧化应激和细胞凋亡本研究的目的是研究针对金黄葡萄球菌诱导的炎症,氧化应激和细胞凋亡的基本机制,并评估人参皂甙Rb1对RAW264.7细胞的保护作用。我们将RAW264.7细胞分为5组,分别为对照组、金黄葡萄球菌组、金黄葡萄球菌+Rb1(10μg/m L)组、金黄葡萄球菌+Rb1(20μg/m L)组和Rb1组(20μg/m L)。细胞活力测定的结果表明,不同剂量的Rb1对RAW264.7细胞无毒性。实时定量聚合酶链反应(RT-q PCR)结果表明,Rb1显著抑制了金黄葡萄球菌刺激的RAW264.7细胞促炎因子白介素1β(IL-1β),白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的表达(p<0.05)。间接免疫荧光结果表明,金黄葡萄球菌可以激活Toll样受体2(TLR2),而通过施用Rb1明显改善抑制TLRs的激活。Western-blot结果表明,Rb1显著抑制了P65,IKB-α,JNK和ERK的磷酸化(p<0.05),从而抑制NF-k B和MAPK信号通路的激活。Rb1剂量为20μg/m L,探讨Rb1对氧化应激和凋亡的保护作用。Rb1可以通过显著抑制丙二醛(MDA)的积累并增加超氧化物歧化酶1(SOD1)、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶1(Gpx1)的抗氧化酶活性来降低金黄葡萄球菌诱导的氧化应激(p<0.05)。同样,Rb1显著上调了金黄葡萄球菌刺激的RAW264.7细胞中抗氧化剂基因(SOD1,CAT和Gpx1)的信使RNA(m RNA)表达。此外,Rb1通过激活Nrf2信号通路增强了抗氧化防御系统。本研究表明,在金黄葡萄球菌刺激的RAW264.7细胞中,Rb1处理组显著(p<0.05)上调了Nrf2及其下游相关基因的表达。此外,金葡菌感染的RAW264.7中线粒体凋亡相关基因(Bax、caspase-3、caspase-9、细胞色素、p53、Bax、caspase-3)的m RNA和蛋白质表达水平均显著(p<0.05)上调,而Bcl-2的表达水平则显著下调。此外,与金黄葡萄球菌刺激的RAW264.7细胞相比,Rb1治疗显著(p<0.05)逆转了这些线粒体凋亡相关基因的m RNA和蛋白质表达。综上所述,Rb1减轻了RAW264.7细胞中金黄葡萄球菌诱导的炎症,氧化应激和细胞凋亡。3.人参皂甙Rb1改善了金黄葡萄球菌诱导的小鼠肺组织炎症,氧化应激和细胞凋亡这项研究的目的是探讨人参皂苷Rb1在金黄葡萄球菌诱导的ALI中的抗炎,抗氧化和抗凋亡作用。将总共50只6-8周龄的昆明随机分为五组,每组十只小鼠作为一组,分别为对照组、金黄葡萄球菌组、金黄葡萄球菌+Rb1(10 mg/kg)组、金黄葡萄球菌+Rb1(20 mg/kg)组和Rb1组(20 mg/kg)。与对照组相比,金黄葡萄球菌感染组的物理形态、组织病理学和肺干湿比等指标恶化,可以观察到肺脏水肿,充血,出血,肺间质出现大量炎症细胞浸润。这些症状随着Rb1的施用而显著缓解(p<0.05)。此外,Rb1显著(p<0.05)抑制了髓过氧化物酶(MPO)的产生。同时,我们发现Rb1施用可以通过显著(p<0.05)抑制MDA的积累并增加SOD1、CAT和谷胱甘肽的抗氧化酶和过氧化物酶1(Gpx1)的活性来降低金黄葡萄球菌诱导的氧化应激。此外,RT-q PCR的结果表明,Rb1显著(p<0.05)抑制了金黄葡萄球菌刺激的小鼠IL-1β、IL-6和TNF-α的产生。同样,与金黄葡萄球菌刺激组相比,Rb1处理组中,抗氧化剂基因(SOD1,CAT和Gpx1)的m RNA表达(p<0.05)显著上调。Rb1显著(p<0.05)降低了P65,IKB-α,JNK和ERK的磷酸化水平,从而抑制了NF-k B和MAPK信号蛋白的表达表明。Rb1剂量为20 mg/kg,探讨Rb1对氧化应激和凋亡的保护作用。同样,Rb1通过激活Nrf2信号通路来调节抗氧化剂防御系统。这些结果表明,Rb1处理组显著(p<0.05)上调了Nrf2及其下游相关基因的m RNA和蛋白表达,而这些基因在金黄葡萄球菌刺激组中则被显著下调。此外,金黄葡萄球菌显著(p<0.05)增加了线粒体凋亡相关基因(Bax、caspase-3、caspase-9、细胞色素c、p53、Bax和caspase-3)的m RNA和蛋白质表达,下调了Bcl-2的表达。此外,与金黄葡萄球菌刺激的小鼠组相比,Rb1治疗显著(p<0.05)逆转了这些线粒体凋亡相关基因的m RNA和蛋白质表达。综上所述,Rb1减轻了ALI小鼠模型中金黄葡萄球菌诱导的炎症,氧化应激和细胞凋亡。总而言之,我们的实验得出以下结论:(1)金黄葡萄球菌诱导的ALI的发病机理主要是通过:I.激活TLR2介导的NF-k B和MAPK信号传导途径。II.抑制抗氧化酶和Nrf2途径。III.激活线粒体介导的细胞凋亡。(2)Rb1在金黄葡萄球菌诱导的ALI中起抗炎,抗氧化和抗凋亡作用:I.Rb1参与抑制TLR2介导的NF-k B和MAPK信号通路在Rb1在金黄葡萄球菌诱导的炎症反应中发挥抗炎作用。II.Rb1通过调节抗氧化酶活性和Nrf2通路在金黄葡萄球菌诱导的氧化应激中发挥抗氧化作用。III.Rb1通过线粒体介导的凋亡途径在金黄葡萄球菌诱导的凋亡发挥了抗凋亡作用。