细菌内毒素耐受小鼠肝细胞内信号转导相关分子的表达变化

目的 探讨细菌脂多糖(LPS)相关的信号转导分子在内毒素耐受小鼠肝细胞内的变化和作用.方法 将实验小鼠随机分为3大组:敏感组以LPS(2 μg)合并半乳糖胺(D-GalN)直接攻击;耐受组预先以LPS(0.1 μg)注射,再在不同耐受时间点(3 h、1 d、2 d、7 d)以LPS(2 μg)/D-GalN联合攻击.对照组注射生理盐水、D-GalN或LPS(0.1 μg);利用反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)及蛋白质印迹法(Western印迹法)测定各信号分子在转录和表达水平的变化.结果 LPS刺激可显著诱导敏感组小鼠肝细胞的Toll样受体(TLR)-4基因转录和蛋白表达;而在LPS预处理的耐受组,TLR-4 mRNA和蛋白的水平均明显低于敏感组(P＜0.01);耐受组中白细胞介素受体相关激酶1(IRAK-1)基因的表达水平也比敏感组明显低(P＜0.01).但是肿瘤坏死因子受体相关因子-6(TRAF-6)的表达水平则不受LPS预处理的影响.NF-κB组分分析显示,敏感组IκB的降解明显高于耐受组;耐受组的p65亚基表达显著降低,而p50亚基表达升高.结论 内毒素耐受可使NF-κB的p65亚基表达下调、p50亚基表达升高和抑制IκB的降解,而TLR-4和IRAK-I的表达下调是诱导产生内毒素耐受性的重要因素.     

内毒素耐受机制的研究进展

内毒素耐受（endotoxin tolerance）早在50多年前就已经引起人们的关注,但其具体的分子机制至今尚不清楚。Toll样受体4（Toll-1ike receptor-4,TLR4）作为脂多糖（LPS）的主要受体,参与LPS信号的跨膜转导,与LPS耐受密切相关。在内毒素耐受过程中,TLR4转导通路中的信号蛋白及下游转录因子在数量、结构和功能上发生改变,可引起炎性因子释放减少、抗炎因子产生增加,并导致特定信号通路（如P13K通路）和负性调节因子（如SHIP1、SOCS、FLN29等）的激活。除此之外,TLR2通路、Gi蛋白、蛋白激酶C（protein kinase C,PKC）以及一些信号分子的剪接异构体等也参与了内毒素耐受现象的发生。总之,内毒素耐受是一个由多种原因引起的、多种生物物质参与的复杂病理生理过程,是机体抵抗G-细菌感染的重要保护机制。因此,探索内毒素耐受的机制,寻求机体内源性的抗炎机制将为败血症等一些致死性感染性疾病的治疗提供新的思路和理论依据。     

内毒素耐受的机制研究

内毒素是革兰阴性菌细胞壁的成分,能够激发机体的免疫反应。当细菌释放大量的内毒素到血液,即可引起内毒素血症,内毒素血症可以伴随多种疾病出现,引起致死性感染性休克,循环功能衰竭,其病死率极高。内毒素耐受是指机体接受小剂量内毒素刺激后对后续内毒素刺激的反应性降低,表现为促炎因子释放减少而抗炎因子释放增加,机体发热,缺氧,低血压,休克的症状减轻。内毒素耐受的发生机制极其复杂,受机体内多种因素的调节,但目前尚无明确的结论。近年来,有关其机制的研究有许多报道,其中,对内毒素耐受的信号机制的研究最为广泛,大量的研究表明内毒素的主要受体,细胞内的信号蛋白,负调控因子以及转录因子可能在内毒素耐受的发生过程中起重要作用。也有报道表明免疫细胞的凋亡,染色体修饰和基因重排以及小RNA的参与可能诱导内毒素耐受的发生。本文从细胞、分子水平对内毒素耐受的发生机制进行综述,拟对炎症性疾病如内毒素血症的预防和治疗提供理论依据。     

细菌内毒素作用机理的研究进展

细菌内毒素对机体免疫系统的影响具有双重性,内毒素（ＬＰＳ）通过诱导机体内的单核巨噬细胞释放多种介质分子而发挥其生物学效应,其中细胞因子在感染性休克中起重要作用。内毒素结合蛋白（ＬＢＰ）有促进ＬＰＳ与单核巨噬细胞表面的相应受体发生结合的作用。而在ＬＰＳ诱导单核巨噬细胞产生细胞因子过程中,细胞表面ＬＢＰ受体（ＣＤ１４）的存在具有一定的意义。     

细菌脂多糖诱导人单核细胞株对细菌脂蛋白的耐受性及其与肌动蛋白骨架关系

细菌脂多糖(LPS)可诱导宿主对LPS的耐受,但对细菌脂蛋白(BLP)是否存在交叉耐受,目前报道不一。采用人单核细胞株(THP-1),建立小剂量LPS诱导THP-1对LPS耐受的细胞模型;观察细胞肌动蛋白骨架、炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的浓度及NF-κB的DNA结合活力的变化情况;探讨BLP交叉耐受及细胞骨架在其中的作用。结果显示,THP-1细胞经小剂量(10ng/ml)LPS、大剂量(100ng/ml)LPS或BLP刺激后,细胞形态严重变形,肌动蛋白重组,细胞周边肌动蛋白丝带消失,出现明显的肌动蛋白收缩团块及伪足,细胞核内NF-κB的DNA结合活性显著升高,培养上清液中炎症因子(TNF-α、IL-1β及IL-6)的释放显著增加;而小剂量LPS预刺激12h后,再用大剂量的LPS或BLP刺激6h,上述指标明显改善;采用细胞骨架肌动蛋白聚集破坏剂鬼笔环肽预处理后的THP-1细胞,可取消由小剂量LPS诱导的自身耐受及对BLP的交叉耐受;可见,细菌LPS、BLP(100ng/ml)可诱导THP-1细胞肌动蛋白骨架的改变,激活NF-κB信号通路,诱导炎性细胞因子TNF-α、IL-1、IL-6过度释放,激活宿主炎症细胞的炎症反应;而小剂量LPS预刺激后可诱导出THP-1细胞对LPS的自身耐受和对BLP的交叉耐受;细胞骨架肌动蛋白参与了小剂量LPS诱导THP-1细胞对LPS自身耐受和对BLP交叉耐受的形成。     

内毒素耐受对核苷酸结合寡聚化结构域2信号通路的影响

为研究内毒素耐受对核苷酸结合寡聚化结构域2(nucleotide-binding oligomerization domain containing 2,NOD2)信号通路的影响,将小鼠单核-巨噬细胞RAW264.7分为两组,分别给予小剂量脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)(100ng/mL)或磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PBS)预处理20h,建立内毒素耐受组和对照组。每组细胞分别给予大剂量LPS(1 000ng/mL)或热灭活烟曲霉孢子刺激,于刺激后0、2、6、12、24h采用定量聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测细胞NOD2、受体相互作用蛋白2(receptor-interacting protein 2,RIP2)和肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)mRNA表达;采用酶联免疫吸附试验(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)检测细胞上清液中白细胞介素8(interleukin 8,IL-8)和TNF-α浓度。结果显示,内毒素耐受组无论是大剂量LPS还是热灭活烟曲霉孢子刺激均不能增加NOD2、RIP2和TNF-αmRNA表达及细胞上清液中IL-8、TNF-α浓度;而对照组大剂量LPS和热灭活烟曲霉孢子刺激均可提高NOD2、RIP2和TNF-αmRNA表达及细胞上清液中IL-8、TNF-α浓度,尤以刺激后12h增加显著,与刺激前(0h)比较,差异有统计学意义(P0.05)。结果提示,内毒素耐受可能对NOD2信号通路有抑制作用。     

细菌药物耐受

细菌药物耐受(Drug tolerance)是指在没有发生耐药突变的情况下细菌耐受抗生素杀菌的能力,表现为细菌群体难以或不能被杀菌型药物清除。细菌药物耐受的调控机制包括群体异质性和压力应答两种途径。药物耐受性的本质是细菌通过调控或遗传突变的方式改变生理代谢状态,从而抵制药物引起的细胞死亡途径。比如,处于缓慢生长或生长停滞生理状态的细菌往往能够抵抗药物的杀菌作用。临床研究发现细菌药物耐受是导致持续性感染疾病迁延难愈、复发率高的病原学机制之一。同时,研究证明耐受性的形成是细菌耐药性(Drug resistance)产生的进化途径之一。因此,揭示细菌药物耐受的机制将有助于人们深入了解抗生素的杀菌机理,以及细菌耐药性形成的适应性进化机制,并为新型杀菌药物以及药物增效剂靶标的发现和抗生素合理使用策略的开发奠定理论基础。     

一株高乙醇耐受的嗜热细菌Anoxybacillus sp. WP06的性质研究

厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)的菌株WP06是一株兼性厌氧的嗜热细菌, 能利用木糖、阿拉伯糖和葡萄糖等产生乙醇。不像绝大多数嗜热细菌, WP06菌株在高温下表现出极高的乙醇耐受力, 60oC时在8%的乙醇胁迫下才出现生长抑制现象, 15%的乙醇胁迫下仍能生长, 是目前已知的乙醇耐受力最高的嗜热细菌。WP06菌株突破了人们对高温下细菌耐受乙醇浓度的极限认识, 是研究高温下乙醇耐受机制的良好出发菌株。     

一株高乙醇耐受的嗜热细菌Anoxybacillus sp. WP06的性质研究

厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)的菌株WP06是一株兼性厌氧的嗜热细菌, 能利用木糖、阿拉伯糖和葡萄糖等产生乙醇。不像绝大多数嗜热细菌, WP06菌株在高温下表现出极高的乙醇耐受力, 60oC时在8%的乙醇胁迫下才出现生长抑制现象, 15%的乙醇胁迫下仍能生长, 是目前已知的乙醇耐受力最高的嗜热细菌。WP06菌株突破了人们对高温下细菌耐受乙醇浓度的极限认识, 是研究高温下乙醇耐受机制的良好出发菌株。     

耐受高浓度铯离子细菌的研究进展

浓度高于毫摩尔级的铯离子即可对一般的微生物产生毒害作用。迄今为止,研究发现多株可以耐受铯离子的细菌,一些细菌耐受铯离子的浓度甚至超过200毫摩尔,这对于揭示细菌耐受铯离子机制,开展微生物修复铯污染环境具有重要意义。本文系统总结在筛选耐受铯离子细菌方面的研究进展,探讨这些菌株耐受高浓度铯离子的分子机制,展望利用微生物进行铯污染环境修复的前景,以期为探索放射性铯污染环境的微生物生态修复提供参考。     

细菌对抗菌肽的耐受机制

抗菌肽广谱、高特异、高生物活性等特点决定其具极大的临床应用潜力,然而抗菌肽的耐受是其药物开发必须重视和亟待克服的问题。从生物学的观点看,部分细菌可以产生抗菌肽,其必定存在逃避自身抗菌肽作用的机制;从进化的观点看,宿主和病原体之间是相互抑制、相互逃避、相互适应的关系,细菌在漫长的进化中会形成应对抗菌肽的特殊机制。抗菌肽对细菌存在多种作用机制,其核心是依赖于与细胞膜相互作用或进入细胞,进而改变膜完整性或干扰胞内生理生化反应导致细菌死亡;而细菌通过减弱抗菌肽结合、降低抗菌肽有效浓度等方式产生对抗菌肽的耐受。这些耐受机制也为抗菌肽类药物开发提供重要的启示。     

细菌耐受噬菌体感染的分子机制研究进展

噬菌体是能感染细菌的病毒。为了抵抗噬菌体的感染,细菌进化出多种抵抗噬菌体感染的机制,这些机制的阐析极大地促进了基因编辑领域的发展,同时也为噬菌体治疗的开展奠定了基础。本文就细菌针对噬菌体感染的各个环节所进行的抵抗及其分子机制进行了简要综述,同时讨论了这些防御系统的存在对细菌自身的影响,分析了当前细菌耐受噬菌体机制研究存在的局限性,并对未来研究进行了展望。     

硝酸甘油耐受机制的研究进展

硝酸甘油是临床治疗心绞痛、劳力型心力衰竭和急性心肌梗死等疾病的一种常用药物.它通过扩张外周血管,降低心脏前后负荷,同时扩张冠状动脉,减少心肌耗氧而发挥作用.硝酸甘油长期应用后其生物效应减弱甚至消失,即形成所谓的硝酸甘油耐受.关于耐受的形成机制,近年的研究获得很多新的重要认识,特别在硝酸甘油细胞内生物活化、活性氧作用及环鸟苷酸-环鸟苷酸依赖的蛋白激酶信号通路障碍方面.本文将对此进行介绍与讨论.     

细菌内毒素信号受体及信号转导机制研究进展

细菌内毒素（Ｌｉｐｏｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ,ＬＰＳ）通过分布在细胞表面的ＬＰＳ受体将其信号传递至细胞内,引发一系列胞内事件,最终激活细胞。本文就近年来对ＬＰＳ信号受体及ＬＰＳ信号的跨膜转导机制的研究进展作一综述     

两株高丁醇耐受细菌的分离鉴定及其丁醇耐受特性的研究

高浓度丁醇耐受菌株是丁醇异源重组生产的关键因素.本研究对不同环境中耐受丁醇的微生物进行筛选,从自然环境中分离得到两株能够耐受高浓度丁醇的菌株,分别命名为btpz-4-1和btpz-6-3,它们耐受丁醇的浓度达到了25 g/L.通过分子标记物16S rDNA的鉴定以及分子系统进化树的分析,btpz-4-1被鉴定为Lactobacillus mucosae,btpz-6-3被鉴定为Pediococcus pentosaceus.同时,对它们的生理特性进行研究,结果显示btpz-4-1和btpz-6-3的最适生长温度分别为45℃和42℃,最适生长pH分别为6.0和6.5.     

细菌内毒素的研究现状

本文综述了有关细菌内毒素的研究成果,包括内毒素化学、细胞识别内毒素机制、细胞因子在败血症休克中的作用、脂多糖（ＬＰＳ）的病理生理效应、ＬＰＳ耐受性与超敏反应,ＬＰＳ的内在化和分解代谢、内毒素抗体和免疫治疗。     

内毒素耐受分子调控机理

多种免疫细胞(如单核细胞等)经低剂量内毒素预处理后可产生对高剂量内毒素的耐受,这种免疫反应称之为内毒素耐受。内毒素耐受是一种由细胞因子信号通路下游负反馈激活的,具有防止炎症持续性伤害的免疫稳态维持机制,主要调控因子包括IL-10细胞因子信号通路、细胞因子信号通路抑制因子和IL-1受体相关激酶。另外,在内毒素耐受免疫反应中存在表观遗传修饰的稳定作用。现就内毒素耐受的主要调控机制及维持机制进行阐述。     

有机溶剂耐受菌的研究进展

有机溶剂耐受菌是一类新的能与有害影响因素竞争并能在有机溶剂中茁壮生长的微生物。介绍了有机溶剂对细菌的毒性机理,有机溶剂耐受菌的获得方法,讨论了有机溶剂耐受菌的两种反应形式,并对有机溶剂耐受菌的应用进行了展望。     

细菌内毒素研究进展

内毒素（endotoxin）是一种革兰阴性细菌细胞壁外膜的主要组成成分,其化学本质为脂多糖（lipopolysaccharide,LPS）,是诱发炎症反应过程中主要的致病成分。本文就细菌内毒素的信号通路、检测方法及抗内毒素药物的研发进行了综述。     

细菌内毒素的研究现状

本文介绍了细胞识别内毒素的机制,毒血症休克中的细胞因子,内毒素的生理病理作用,对内毒素的超敏和耐受及抗内毒素抗体和免疫治疗。