金黄色葡萄球菌和大肠杆菌感染BMECs对细胞因子和受体表达及细胞凋亡的影响

摘要

奶牛(Bos taurus)乳腺炎的产生使奶牛业的发展受到制约,奶牛健康遭到破坏的同时,乳制品的质量也随之进行下降.病原微生物是乳腺炎产生的主要源头,细胞的凋亡由病原微生物引起,而且能够干扰病症的发展过程.本研究旨在探究金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和大肠杆菌(Escherichia coli)感染奶牛乳腺上皮细胞(bovine mammary epithelial cells,BMECs)对细胞因子和受体的表达及细胞凋亡的影响.本实验通过体外培养BMECs并进行免疫化学细胞鉴定,选取纯化的第5代BMECs,分别加入0、101、102、103、104 CFU/mL (CFU:菌落形成单位,colony-forming units)浓度的S.aureus或E.coli,经过公式计算,以最佳感染量0.6 mL感染细胞,实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR,qRT-PCR)对细胞中白细胞介素1β (interleukin-1,IL-1β)和受体IL1R Ⅰ及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF-α)的基因表达量进行检测,通过末端脱氧核苷酸转移酶介导的dUTP缺口末端标记测定法(terminal dexynucleotidyl transferase (TdT)-mediated dUTP nick end labeling,TUNEL)对细胞凋亡进行检测.结果表明,本实验所培养的细胞不表达波形蛋白,表达角蛋白18和β-酪蛋白,故培养的是BMECs.分别以0、101、102、103、104CFU/mL的S.aureus处理细胞12h,IL1R Ⅰ、IL-1β、TNF-α的表达量分别在浓度为102、104、103 CFU/mL时最高.分别以0、101、102、103、104 CFU/mL的E.coli处理12h,ILIR Ⅰ、IL-1β、TNF-α的表达量分别在浓度101、103、104 CFU/mL时最高.利用浓度为101、102、103、104 CFU/mL的S.aureus或E.coli对细胞进行处理,在浓度为104 CFU/mL时凋亡率最高.本研究结果表明,不同浓度菌液感染BMECs,细胞因子表达呈上升趋势,其受体表达呈下降趋势,并诱导细胞出现凋亡现象.本实验为研究因细菌感染而导致乳腺炎的致病机制提供了科学依据.