流感病毒感染诱导小鼠肺部炎症及呼吸道菌群漂移的研究

摘要

目的与意义:流感病毒感染可引起人呼吸道病毒感染，部分患者会发展成急性肺损伤（Acute Lung Injury ALI），其造成的肺部病理损伤主要以肺水肿及炎性渗出为特点，产生大量的炎症因子和趋化因子。另外，在病毒感染后肺部免疫稳态重建和恢复的过程中，很容易发生继发性细菌感染，呼吸道菌群在维持免疫稳态方面起着重要作用。目前，对于流感病毒感染后，呼吸道菌群在呼吸道迁移以及不同时期菌群的组成变化及机制尚不清楚。本研究的目的是通过流感病毒外周滴鼻感染后引起小鼠肺部炎症及损伤，应用高通量测序技术对感染后不同时间点小鼠支气管组织进行深度测序以及数据分析，对其转录组及呼吸道菌群变化情况进行探究，本研究结果为流感继发性细菌感染的机制研究奠定了基础。
　　材料与方法:
　　1.建立流感病毒PR8小鼠外周感染模型，研究病毒感染后小鼠肺部炎症及损伤情况：检测病毒感染后28天内小鼠体重变化以及不同时间点肺组织相关细胞因子的表达水平。
　　2.在菌群研究方面，进行16s菌群测序：分别对病毒感染后的急性期、恢复期、痊愈期小鼠支气管组织DNA进行16s菌群测序分析，利用分析软件探讨病毒感染后呼吸道菌群的漂移规律。
　　3.利用第二代测序技术对小鼠支气管组织转录组进行深度测序及分析：在病毒感染后第1、3、7天取小鼠支气管，对转录组测序数据进行过滤与质量评估，通过生物信息学分析转录组差异表达基因与差异基因的功能注释。
　　结果：
　　1.成功建立了流感病毒PR8小鼠外周感染模型，感染后28天内，小鼠体重先降低后逐渐升高，在感染后第九天，小鼠体重处于最低。肺组织中能检测到病毒RNA，肺部炎症因子IL-2无显著变化，促炎因子TNF-α，IL-6和TGF-β表达上调，趋化因子CCL-9和CCL-25均发生显著性上调。
　　2.16s菌群测序显示在流感病毒感染后，小鼠呼吸道菌群分布发生了变化，其中，变形菌门的比例先增高后降低，变形菌纲的比例先升高后降低，芽孢杆菌纲在痊愈期（28d）比例增高，链球菌属在感染后比例增加。
　　3.成功构建基因文库，通过对病毒感染后小鼠转录组数据进行分析，Flu组和 Control组存在多个差异基因，差异基因KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genome）富集分析发现差异表达基因被注释到TNF信号通路，金黄色葡萄球菌感染途径和相关免疫反应途径。
　　结论：
　　1.成功建立流感病毒PR8小鼠外周感染模型并引发小鼠肺组织炎症因子和趋化因子表达上调，引起肺部炎症及损伤。
　　2.16s菌群测序分析流感病毒感染后小鼠呼吸道菌群组成在界、门、纲、目、科、属上均有较大幅度的漂移，菌群的分布发生了变化。
　　3.成功构建基因文库，获得高质量测序数据，分析发现差异基因参与了炎症因子的表达和病毒感染后菌群的变化以及相关免疫反应。

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绪论

1 流感病毒感染后的继发性细菌感染

2 流感病毒感染后继发性细菌感染的机制研究进展

3 本研究的内容和意义

第一章 流感病毒PR8外周滴鼻感染后对小鼠肺部的感染

1 实验材料

2 实验方法

3 结果

4 讨论

5 小结

第二章 流感病毒感染后小鼠转录组及菌群变化情况的研究

第一节 流感病毒感染后小鼠不同感染阶段呼吸道菌群变化与漂移的研究

第二节 病毒感染后小鼠转录组测序及差异分析

参考文献

附录1:ZWINT1 和 ZWINT1_V7 在胃肠癌组织中的表达特性检测

附录2: RNA-seq整体质量评估

致谢

攻读硕士期间参加学术会议情况

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