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目的:
血流感染(Bloodstream infection,BSLs)是一种严重的全身感染性疾病.感染的病原菌中检出率最高的是金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌.现有的研究报道发现,侵入循环系统的病原微生物,可以通过调节炎症反应介导机体组织损伤和死亡.外周血单核细胞作为一种重要的免疫细胞,在感染后病理生理进程中发挥着极为关键的作用.小鼠循环单核细胞亚群主要分为炎症性亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-)和修复性亚群(Ly6CloCD11b+Ly6G-),但血液感染过程中单核细胞亚群的动态变化尚未见文献报道.本研究以大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌三种菌通过尾静脉注射建立各44只感染ICR小鼠模型,并通过流式技术测定各组小鼠不同感染时间段外循环血中单核细胞两个亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-、Ly6CloCD11b+Ly6G-)所占比例及感染进程中不同时间段两个亚群所占比例的动态变化,分析各感染组ICR小鼠病理进程中循环单核细胞亚群所占比例的变化特点及这些指标与感染时的炎症反应和感染严重程度及预后的相关性,从而进一步研究单核细胞两个亚群在不同菌种感染发生发展过程中的作用机制及意义.
方法:
1、实验选取4-6周龄SPF级别ICR小鼠,将大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌三种菌,分别以1×109CFU/ml、2×108CFU/ml和2×108CFU/ml通过尾静脉注射入ICR小鼠体内(注射量为0.1ml/10g)建立ICR小鼠感染模型.
2、阴性对照组注射无菌生理盐水(注射量为0.1ml/10g),空白对照组(不作任何处理).
3、分别于注射后1h、3h、6h、12h、1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d取各组小鼠外周血,通过流式技术测定各组小鼠不同感染时间段外循环血中单核细胞亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-以及Ly6CloCD11b+Ly6G-)比例变化情况.
4、实验数据采用SPSS17.0版软件分析.计量资料采用均数±标准差((x)±s)表示;两组之间比较采用t检验;多组间选用单因素方差分析ANOVA;不同指标间的相关性采用Spearman等级相关分析.P<0.05为有统计学意义.
结果:
1、症状和体征
三组小鼠在注射菌液后,金黄色葡萄球菌组1d、大肠埃希菌组6h开始出现立毛、活动减少、行动迟缓、精神萎靡等症状和体征,大肠埃希菌组眼部分泌物较多、大便变干结,且感染症状比金黄色葡萄球菌感染组要严重,两组小鼠分别在第6d开始逐渐各种症状和体征转好;白色念珠菌感染组小鼠2d后开始出现上述症状和体征,并逐渐加重,于第6d全部死亡.
2、小鼠体重
感染后2d,小鼠的体重明显降低,观察期间,感染组小鼠体重增长明显低于对照组,金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌两组体重变化无差异,白色念珠菌感染组小鼠体重3d后降低比其余两组明显.
3、各感染组单核细胞亚群各指标
CD11b+阴性对照组:CD11b+为18.9±7.1(%)其中Ly6ChiCD11b+Ly6G-占19.4±8.7(%),Ly6CloCD11b+Ly6G-占76.2±17.5(%);空白对照组:CD11b+为18.2±2.6(%)其中Ly6ChiCD11b+Ly6G-占20.5±5.6(%),Ly6CloCD11b+Ly6G-占78.3±7.0(%);大肠埃希菌组CD11b+值:1h时比两对照组明显低为7.3±5.9(%),3h时百分比接近两对照组为18.4±8.0(%),至6h迅速上升,1d时达73.4±7.6(%),第6d时为最高峰值84.3±10.7(%).大肠埃希菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比:6h与第5d为两个峰值分别为:53.8±15.9(%)、54.4±14.5(%).大肠埃希菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比6h与12h时与两照组相比明显偏低,1d、2d、3d时与两对照组相比无明显差异,第4d到7d都呈降低,水平明显比两对照组低;金黄色葡萄球菌组CD11b+值:从1h开始上升并于第7d时达最高峰.金黄色葡萄球菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比1h开始迅速升高然后逐渐下降,第1d、第2d时接近对照组第5d时又有一个峰值.金黄色葡萄球菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比从1h到6d时比对照组低且差异有显著性(P<0.01),第7d接近对照组;而白色念珠菌组CD11b+百分比从3h开始上升且各时段与两对照组相比明显偏高.白色念珠菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比1h开始上升2d、3d、4d时接近对照组,第5d时为46.1±8.9(%).白色念珠菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比1h到1d时5组都较正常对照组低且差异显著(P<0.01),2d、3d、4d时与两对照组差异无显著性,第5d时占比低于两对照组.(注:白色念珠菌组临床症状于第2d开始逐日加重,于第6d时第10组与第11组全部死亡)
结论:
三种不同菌种感染的小鼠同一时间段外周血中Ly6ChiCD11b+Ly6G-%以及Ly6CloCD11b+Ly6G-%两单核细胞亚群在PBMC中所占百分比比值不同;同一种菌种感染的小鼠在感染后不同时间段呈现动态变化且各感染组变化有差异;持续性的Ly6ChiCD11b+Ly6G-单核细胞亚群百分比升高及升高程度与Ly6CloCD11b+Ly6G-百分比降低及升高与降低的程度可能与各种菌种感染时呈急性和慢性炎症表现有关,以及后期的炎症程度和预后与两亚群不同变化存在密切的相关性,Ly6CloCD11b+Ly6G-亚群升高在感染后期起修复性有重要意义.从本研究结果分析可见PBMC在ICR小鼠感染过程中存在功能和亚群组成的改变,这些改变可能进一步推动疾病的进展,但要彻底明确单核细胞在抗感染免疫中的作用,需要进一步结合临床进行实验加以了解.作为系统主要的固有免疫细胞的单核细胞,单核细胞亚群及其功能还有待进一步研究.
血流感染(Bloodstream infection,BSLs)是一种严重的全身感染性疾病.感染的病原菌中检出率最高的是金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌和白色念珠菌.现有的研究报道发现,侵入循环系统的病原微生物,可以通过调节炎症反应介导机体组织损伤和死亡.外周血单核细胞作为一种重要的免疫细胞,在感染后病理生理进程中发挥着极为关键的作用.小鼠循环单核细胞亚群主要分为炎症性亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-)和修复性亚群(Ly6CloCD11b+Ly6G-),但血液感染过程中单核细胞亚群的动态变化尚未见文献报道.本研究以大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌三种菌通过尾静脉注射建立各44只感染ICR小鼠模型,并通过流式技术测定各组小鼠不同感染时间段外循环血中单核细胞两个亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-、Ly6CloCD11b+Ly6G-)所占比例及感染进程中不同时间段两个亚群所占比例的动态变化,分析各感染组ICR小鼠病理进程中循环单核细胞亚群所占比例的变化特点及这些指标与感染时的炎症反应和感染严重程度及预后的相关性,从而进一步研究单核细胞两个亚群在不同菌种感染发生发展过程中的作用机制及意义.
方法:
1、实验选取4-6周龄SPF级别ICR小鼠,将大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌三种菌,分别以1×109CFU/ml、2×108CFU/ml和2×108CFU/ml通过尾静脉注射入ICR小鼠体内(注射量为0.1ml/10g)建立ICR小鼠感染模型.
2、阴性对照组注射无菌生理盐水(注射量为0.1ml/10g),空白对照组(不作任何处理).
3、分别于注射后1h、3h、6h、12h、1d、2d、3d、4d、5d、6d、7d取各组小鼠外周血,通过流式技术测定各组小鼠不同感染时间段外循环血中单核细胞亚群(Ly6ChiCD11b+Ly6G-以及Ly6CloCD11b+Ly6G-)比例变化情况.
4、实验数据采用SPSS17.0版软件分析.计量资料采用均数±标准差((x)±s)表示;两组之间比较采用t检验;多组间选用单因素方差分析ANOVA;不同指标间的相关性采用Spearman等级相关分析.P<0.05为有统计学意义.
结果:
1、症状和体征
三组小鼠在注射菌液后,金黄色葡萄球菌组1d、大肠埃希菌组6h开始出现立毛、活动减少、行动迟缓、精神萎靡等症状和体征,大肠埃希菌组眼部分泌物较多、大便变干结,且感染症状比金黄色葡萄球菌感染组要严重,两组小鼠分别在第6d开始逐渐各种症状和体征转好;白色念珠菌感染组小鼠2d后开始出现上述症状和体征,并逐渐加重,于第6d全部死亡.
2、小鼠体重
感染后2d,小鼠的体重明显降低,观察期间,感染组小鼠体重增长明显低于对照组,金黄色葡萄球菌与大肠埃希菌两组体重变化无差异,白色念珠菌感染组小鼠体重3d后降低比其余两组明显.
3、各感染组单核细胞亚群各指标
CD11b+阴性对照组:CD11b+为18.9±7.1(%)其中Ly6ChiCD11b+Ly6G-占19.4±8.7(%),Ly6CloCD11b+Ly6G-占76.2±17.5(%);空白对照组:CD11b+为18.2±2.6(%)其中Ly6ChiCD11b+Ly6G-占20.5±5.6(%),Ly6CloCD11b+Ly6G-占78.3±7.0(%);大肠埃希菌组CD11b+值:1h时比两对照组明显低为7.3±5.9(%),3h时百分比接近两对照组为18.4±8.0(%),至6h迅速上升,1d时达73.4±7.6(%),第6d时为最高峰值84.3±10.7(%).大肠埃希菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比:6h与第5d为两个峰值分别为:53.8±15.9(%)、54.4±14.5(%).大肠埃希菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比6h与12h时与两照组相比明显偏低,1d、2d、3d时与两对照组相比无明显差异,第4d到7d都呈降低,水平明显比两对照组低;金黄色葡萄球菌组CD11b+值:从1h开始上升并于第7d时达最高峰.金黄色葡萄球菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比1h开始迅速升高然后逐渐下降,第1d、第2d时接近对照组第5d时又有一个峰值.金黄色葡萄球菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比从1h到6d时比对照组低且差异有显著性(P<0.01),第7d接近对照组;而白色念珠菌组CD11b+百分比从3h开始上升且各时段与两对照组相比明显偏高.白色念珠菌组Ly6ChiCD11b+Ly6G-占比1h开始上升2d、3d、4d时接近对照组,第5d时为46.1±8.9(%).白色念珠菌组Ly6CloCD11b+Ly6G-占比1h到1d时5组都较正常对照组低且差异显著(P<0.01),2d、3d、4d时与两对照组差异无显著性,第5d时占比低于两对照组.(注:白色念珠菌组临床症状于第2d开始逐日加重,于第6d时第10组与第11组全部死亡)
结论:
三种不同菌种感染的小鼠同一时间段外周血中Ly6ChiCD11b+Ly6G-%以及Ly6CloCD11b+Ly6G-%两单核细胞亚群在PBMC中所占百分比比值不同;同一种菌种感染的小鼠在感染后不同时间段呈现动态变化且各感染组变化有差异;持续性的Ly6ChiCD11b+Ly6G-单核细胞亚群百分比升高及升高程度与Ly6CloCD11b+Ly6G-百分比降低及升高与降低的程度可能与各种菌种感染时呈急性和慢性炎症表现有关,以及后期的炎症程度和预后与两亚群不同变化存在密切的相关性,Ly6CloCD11b+Ly6G-亚群升高在感染后期起修复性有重要意义.从本研究结果分析可见PBMC在ICR小鼠感染过程中存在功能和亚群组成的改变,这些改变可能进一步推动疾病的进展,但要彻底明确单核细胞在抗感染免疫中的作用,需要进一步结合临床进行实验加以了解.作为系统主要的固有免疫细胞的单核细胞,单核细胞亚群及其功能还有待进一步研究.