支气管败血波氏杆菌在猪鼻腔内定殖的研究.doc

支气管败血波氏杆菌在猪鼻腔内定殖的研究范志宇编译者按：该文章采用免疫荧光技术结合HE染色方法对支气管败血波氏杆菌几种毒株在猪鼻腔不同片段的增殖和粘附进行了研究，使用的毒株有RB50（野毒株)，RB53 (I相锁定突变株)， RB53 i (Bvg i锁定突变株)，and RBX9（fhaB）(即：FHA突变株），该文方法比较简单，对猪鼻腔分成不同片段以及对不同上皮细胞进行研究，思路新颖。（使用小鼠为模型进行试验，依据猪鼻腔不同片段的组织学特点进行模型建立。）摘要：支气管败血波氏杆菌(Bordetella bronchiseptica, Bb )可以引起多种哺乳动物发生呼吸道隐性感染，该菌主要存在于感染动物的鼻腔。波氏杆菌属很多毒力因子与宿主下呼吸道的作用关系已经被广泛研究，但是细菌在上呼吸道（猪鼻腔）的增殖和生命循环还没有报道。本研究结果显示，支气管败血波氏杆菌II相菌可以在体内进行繁殖，并主要依靠丝状血凝素定殖在猪鼻腔的钩状上皮细胞。研究内容及结果：1、FHA的定殖能力用RB50 wild type (WT)和fhaB菌株高剂量对小鼠进行鼻内感染。分别于3、7天对感染小鼠鼻腔内组织进行免疫荧光和苏木伊红染色法（H&E）。由图可知 fhaB不能定殖于鼻腔内无纤毛的嗅觉上皮细胞（表1和图1）；而在Level2和2.5， WT和 fhaB均可以定殖于有纤毛的上皮细胞（表1和图2）。之前的研究显示：FHA的主要作用是介导同呼吸道上皮细胞纤毛的粘附；同时还介导生物被膜的形成。在本实验中， fhaB菌并没有粘附于无纤毛的嗅觉上皮细胞，说明在体内同无纤毛的嗅觉上皮细胞的结合是FHA介导的，而不是纤毛。WT和 fhaB在有纤毛的上皮细胞上的定殖没有什么区别（表1和图2）。这说明同有纤毛细胞的结合并不是依赖FHA完成的。表1 在Level1（靠近鼻孔的位置）的区域内没有发现任何的Bb菌。在Level2和2.5内（有纤毛的）， WT和 fhaB都发生了定殖。下图为图1 :图1 WT菌株在感染后第七天长成大的立体结构（图1e）。在放大的图片内可以很清晰的看到细菌聚集体（图1h）。经苏木伊红染色的邻近组织（图1i）。显现出Bb对上皮细胞没有表面的损伤。图2：WT和 fhaB都可以在有纤毛的上皮细胞上定殖。2、Bvg 相是否在体内表达 用Bvg 锁定突变相感染小鼠。从免疫荧光图片上可以看到，它可以形成小菌落（图4a）；但是从H&E图上，却发现那是由宿主上皮细胞的干扰引起的而不是Bb菌的聚集体（图4b）；Bvg 相产生的毒力因子对哺乳动物细胞有细胞毒性，所以那可能是这些毒力因子对宿主组织造成的损伤；而这些损伤在WT菌感染的宿主组织中没有被发现，因此很有可能的是WT菌在鼻腔内并不表达Bvg 相（图1e、i）。Bvg 相不产生任何毒力因子，根本没有定殖于体内的能力。Bvg 相对温度很敏感， 37 时Bvg 相获得表达， 25 以下Bvg 相进行表达，而鼻腔内的温度大约就在30 适宜于Bvg 相的生长。Bvg 相只表达FHA，而我们已经证明FHA在Bb鼻腔内定殖的过程中起着非常重要的作用。这就间接的证明：Bb菌在鼻腔内是以Bvg 相的形式进行表达的。讨论：讨论：本实验得出，FHA只结合于无纤毛的嗅觉上皮细胞，但是之前的研究均报道FHA是同纤毛进行粘附的，不过他们均是以气管中有纤毛的上皮细胞为研究对象的；这说明Bb在鼻腔内和气管内的粘附机制很有可能是不同的。Bb生物被膜的发育可以展示一个小的生命循环，Bvg 可以在不同宿主之间进行传播，假如细菌存在于宿主上呼吸道或者是慢性感染动物的下呼吸道，相的变换促成了不同宿主之间的传播。突破宿主纤毛表面的流质动力，粘附在鼻腔的纤毛上对于细菌的增殖是非常重要的，同时剪切力对于细菌生物被膜的分散和形成起到至关重要的作用。鼻粘膜表面独特的能力使药物均表现低效性，较低的扩散率和快速的被清除率。弄清鼻腔内慢性感染的清除机制是一个很大的医学挑战；因此Bb在鼻腔内定殖的研究将会有利于更好的理解宿主内长期定殖的机制。编 译 人：兔病与兽医生物技术项目组 范志宇原文题目：In vivo colonization profile study