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目的:通过体外实验和动物染毒实验判断O:3与O:9血清型菌株是否发生相互抑制的现象。并通过监测O:3与O:9血清型菌株动物感染模型中白细胞介素、TNF-α、 RANTES等23种细胞因子的动态水平,初步预测O:3与O:9血清型分布变化后对细胞因子的影响,明确两种血清型菌株的差异,为小肠结肠炎耶尔森菌的病原学鉴定以及流行病学调查提供更详尽的参考依据。 方法:本次研究采用体外培养实验、动物感染实验相结合的方法。1.体外培养实验:选择在同一地区、同一宿主、相同时间分离到的O:3、O:9血清型菌株各一株,传代培养后,取O:3、O:9血清型菌株混合培养液作为混合培养组,同时取与混合培养组等量的O:3、O:9血清型菌株培养液单独培养作为单独培养组。摇菌培养48小时,在此期间,每隔3小时取各组菌液涂板计数菌落数。并鉴定混合培养平板上生长的菌落的血清型别,绘制生长曲线,以判断体外实验中是否存在O:3、O:9血清型菌株相互竞争抑制现象;2.动物感染实验:用小肠结肠炎耶尔森菌体建立小鼠腹腔注射感染动物模型----O:3染毒组、O:9染毒组、O:3和O:9混合染毒组。在染毒后的48小时内,从3小时起,每隔3小时从各组分别随机抽取3只小鼠,拉颈处死后,取脾脏匀浆,涂板培养后别统计菌落数(混合染毒组的菌落先进行血清型别鉴定,再分别统计各血清型的数量)。绘制两种血清型菌株在单独染毒和混合染毒时从动物体内清除的曲线,观察清除过程是否有变化,以判断体内实验中是否存在O:3、O:9血清型菌株相互抑制现象;3.采用悬液芯片技术对每隔3小时处死的各组小鼠(0小时用未注射小鼠,即阴性对照表示)血清检测包括白细胞介素、干扰素、肿瘤坏死因子等23种细胞因子水平,绘制动态曲线,判断O:3与O:9染毒在细胞因子水平上是否存在一定差异。 结果:1.体外培养:单独培养和混合培养下的O:3、O:9两种血清型菌株的生长情况不同或不全相同(F=11.449,P<0.001),从生长的菌量上看,单独培养和混合培养时的O:3均比相同条件下的O:9低(P<0.001)。混合培养组在27-48小时阶段,O:3与O:9的菌量之比明显低于单独培养时的O:3/O:9(t=4.159, P<0.01)。从生长速率上看,单独培养和混合培养条件下的O:3、O:9无差异(F=0.051,P=0.985)。2.动物感染实验:实验动物体内的O:3呈现规律的清除曲线,表现为逐渐减少的趋势。而O:9走势压低,一直“匍匐”在横坐标上方。O:3单独染毒、O:9单独染毒、O:3混合染毒和O:9混合染毒的菌量之间不同或不全相同(F=5.018,P=0.004),与体外培养不同,单独培养和混合培养时的O:3均比相同条件下的O:9的菌量高(P<0.05)。混合染毒时在27-48小时阶段中O:3与O:9的菌量之比明显低于单独染毒时的O:3/O:9(t=2.698,P=0.023)。单独感染和混合染毒条件下的O:3、O:9从小鼠体内清除速率总体之间无差异(F=0.231,P=0.874)。3.细胞因子测定:O:3染毒组和混合组中eotaxin、TNF-α、GM-CSF和IL-10等细胞因子的含量存在差异;在不同时段上,O:9染毒组和混合组中IL-1α、IL-1β、TNF-α、IL-5、IL-6、GM-CSF、IL-10和IFN-γ等细胞因子的含量上有差异,IL-1β、IL-2等十种促炎细胞因子,IL-10、IL-13、IL-17、G-CSF、GM-CSF等五种抑炎细胞因子的含量变化表明O:3、O:9之间存在交互作用,在IL-5、IL-13两个因子上表现为协同作用,其余为拮抗作用。 结论:小肠结肠炎耶尔森菌O:3和O:9之间的竞争抑制表现为:体外培养中O:9的生长量高于O:3,混合后O:9抑制了O:3的生长。体内染毒实验提示,O:3生长能力反较O:9强,在27-48小时阶段,表现为O:3更易被清除。O:3与O:9感染后,细胞因子表现各有不同。主要是一方面通过促进促炎因子eotaxin、IL-5、RANTES和抑制抑炎因子IL-10、GM-CSF、IL-17α促进炎症的发生,表现为初期很快清除细菌,减少细菌对小鼠的进一步伤害。另一方面又通过抑制促炎因子IL-1β、TNF-α、IFN-γ、KC、IL-2、eotaxin,促进抑炎因子IL-13、G-CSF抑制炎症的发展。O:3与O:9混合感染后对促炎因子IL-5和抑炎因子IL-13上具有协同作用。细胞因子水平由与O:9相比致病性较高的O:3血清型主导。