志賀樣毒素Ⅱ型變異體(SLT-Ⅱe)是豬水腫病(ED)的主要致病因子[1]。目前的研究顯示:SLT-Ⅱe的致病機制是通過對其靶細胞-——腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞的刺激,引發(fā)細胞分泌機能的改變,釋放各種細胞因子影響細胞的正常形態(tài)和功能[2]。NO是血管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的內(nèi)皮衍生性舒張因子,具有抗血小板聚集和中性粒細胞黏附的作用,對機體的微循環(huán)發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用[ 3 ]。 為了研究微血管內(nèi)皮細胞在豬水腫病發(fā)病機制中的作用,本試驗以大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞為介質(zhì),觀察了SLT-Ⅱe對其分泌細胞因子NO的影響,旨在了解SLT-Ⅱe對腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞的損傷機制。
1材料與方法
1.1材料
DMEM(Gibico);標準胎牛血清(Gibico);SLT-Ⅱe液(揚州大學微生物實驗室提供);大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞(北京農(nóng)學院實驗室提供);NO試劑盒(深圳晶美公司)。
1.2方法
1.2.1大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞傳代培養(yǎng)
選取傳至第10代的大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞進行消化,所得細胞液用完全培養(yǎng)基稀釋,將細胞密度調(diào)整到5×104 個?mL-1,充分混勻后接種至96孔的培養(yǎng)板中,每個孔接種0.2 mL,然后置入CO2 培養(yǎng)箱中靜止培養(yǎng)48h。
1.2.2試驗前細胞計數(shù)
培養(yǎng)48 h后,定時消化三孔細胞作計數(shù),當細胞數(shù)量增至1 ×105 個?mL-1 時,用于試驗。
1.2.3分組
將各孔細胞分為空白對照組、SLT-2e 1組、SLT-2e 2組、SLT-2e 3組,每孔設(shè)復(fù)孔3個,分別加入含0μg?mL-1、2μg?mL-1、10μg?mL-1、50μg?mL-1SLT-2e的DMEM維持培養(yǎng)基,置于CO2 培養(yǎng)箱中靜置培養(yǎng)。
1.2.4取樣
每組分6h、12h、18h、24h四個觀測點,在各時間點取樣測定細胞上清液中NO的含量。
1.2.5測定
NO的測定用硝酸還原酶法,按照試劑盒說明操作于530nm 處檢測.
1.2.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計
試驗結(jié)果采用平均值±標準誤表示,采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件處理,試驗組間差異采用t檢驗法。
2結(jié)果
不同濃度SLT-2e對大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞NO分泌的影響結(jié)果見表1。由表1可以看出,SLT-2e 1組(2μg?mL-1)在6 h、12 h、18 h和24 h時,NO的分泌量無顯著變化;SLT-2e2組(10μg?mL-1)在12 h、18 h和24 h時,NO分泌量均顯著或極顯著升高;SLT-2e3組(50μg?mL-1)在各時間段均極現(xiàn)狀升高,說明一定濃度的SLT-2e能夠作用于微血管內(nèi)皮細胞,使其分泌NO的量增加。
表1. 不同濃度SLT-2e對大鼠腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞(RIMVECs)分泌NO的影響 (n=3)
組別
| 6 h
| 12 h
| 18 h
| 24 h
| 空白對照組
| 9.58±0.87
| 11.29±3.68
| 12.05±171
| 11.10±1.44
| SLT-2e 1組 (2μg?mL-1)
| 10.72±1.75
| 11.86±1.19
| 10.15±2.87
| 12.81±2.38
| SLT-2e2組(10μg?mL-1)
| 11.10±3.15
| 17.40±1.32*
| 35.93±2.31**
| 36.11±2.50**
| SLT-2e3組(50μg?mL-1)
| 19.31±4.03**
| 26.95±2.29**
| 24.28±4.67**
| 26.38±5.98**
| **p<0.01,*p<0.05
3討論
已有研究表明,豬水腫病的致病過程分為3 個階段:(1)致豬水腫病大腸埃希菌感染易感豬;(2)細菌以其F18ab( F107) 菌毛黏附于小腸上皮細胞;(3)細菌在腸道內(nèi)定居和增殖,產(chǎn)生志賀樣毒素Ⅱ型變異體(SLT-Ⅱe)并被吸收,最終導致感染豬發(fā)病[4]。SLT-Ⅱe在本病的發(fā)生過程中起著重要作用,它可通過直接或間接的途徑激活或損傷腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞,致其結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生變化,如血管的舒縮、黏附分子的表達以及屏障功能損傷等[5]。
NO是血管內(nèi)皮細胞分泌的重要細胞因子之一,具有舒張血管的作用。一旦出現(xiàn)體內(nèi)NO分泌不足或過量,都會對機體微循環(huán)造成嚴重損傷,進而引發(fā)各種疾病[6]。本試驗結(jié)果表明,腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞在生理狀態(tài)下也分泌一定量的NO,以維持微血管內(nèi)皮細胞功能的穩(wěn)定。于培養(yǎng)基中添加一定量的SLT-Ⅱe后,10μg?mL-1 和50μg?mL-1組在6-24 h時,NO分泌量均顯著升高,表明SLT-Ⅱe能夠作用于微血管內(nèi)皮細胞,刺激其對NO的分泌量增加。NO是舒張血管物質(zhì),其含量的升高,將使血管舒張,血管間隙增加,血管內(nèi)的液體成分更易于滲出到血管外,導致水腫的發(fā)生,這也證明產(chǎn)志賀樣大腸桿菌引起水腫病的機理就是通過其分泌的SLT-Ⅱe作用于腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞,致使微血管內(nèi)皮細胞對NO的分泌增加而發(fā)揮致病作用的。
從本試驗的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn),濃度為50μg?mL-1 的SLT-2e作用于細胞后,NO的分泌量在6 h和12 h即顯著高于10μg?mL-1組,而在18 h和24 h時,則顯著低于,這可能是因為50μg?mL-1 濃度較高,作用于細胞后,在短時間內(nèi)即導致其NO的分泌大量增加,但隨著作用時間的延長,部分細胞因毒素的作用而死亡,因此在18 h和24 h時NO的分泌量反而較10μg?mL-1組為低。由試驗結(jié)果還可以看出,2μg?mL-1組各時間段NO的分泌量始終處于一個比較恒定的水平,其原因可能于本組毒素濃度較低,對微血管內(nèi)皮細胞的損傷較小或沒有損傷有關(guān)。
綜上所述,我們認為SLT-2e損傷腸黏膜微血管內(nèi)皮細胞,使其NO分泌增加是仔豬水腫病發(fā)生的機制之一。 |