微血管内皮细胞激活嗜中性粒细胞机理研究及抗菌中药的筛选

Based on our previous research that neutrophil does not clear bacterial infection when transmigration through damaged endothelial cells, microvascular endothelial cells are activation key of neutrophils cell, and Baitouweng decoction treatment of bacterial infectious diseases lies in prevent microvascular endothelial cells against bacterial toxins. To elucidate the mechanisms of activation of neutrophils by microvascular endothelial cell and establish the methods of screening antibacterial traditional Chinese medicine in vitro, the Laser confocal and scanning electron microscopy are used to evaluate activation of neutrophils, and the microarray and iTRAQ are used to fully investigate neutrophil activating factor of microvascular endothelium cell. The study would contribute to provide new ideas and approaches in vitro screening of antibacterial traditional Chinese medicine, and ultimately ensure the safety of animal products at the source.

本项目在前期研究成果“中性粒细胞穿越细菌毒素损伤的微血管内皮细胞后不能抑杀细菌”、“微血管内皮细胞是激活嗜中性粒细胞的关键细胞”和“中药白头翁汤具有保护微血管内皮细胞抵抗含细菌毒素致病因子伤害的作用”基础上。利用激光共聚焦和扫描电镜考察嗜中性粒细胞的激活情况，利用基因芯片/蛋白芯片技术全面考察微血管内皮上激活嗜中性粒细胞的因子及其作用途径。阐明微血管内皮细胞激活嗜中性粒细胞的机制同时，建立通过此途径起作用的体外筛选抗菌中药的方法。本课题的预期成果有助于为体外筛选激活嗜中性粒细胞抑杀细菌的中药提供新的思路和方法，并最终有助于从源头上确保动物源性食品安全。

由于养殖业中长期、大量地使用抗生素已诱生很多广谱耐药菌株，致常用的抗生素普遍丧失或显著降低了疗效，导致近年来食品动物细菌感染性疾病越来越严重，对公共卫生安全和人类的健康也造成严重威胁。因此寻找和开发安全、高效、廉价的能治疗细菌感染性疾病新兽药，已成为目前世界和我国关注的焦点和热点。本项目在前期研究成果“微血管内皮细胞是激活嗜中性粒细胞的关键细胞”、“中性粒细胞穿越受损的微血管内皮细胞后不能抑杀细菌”、“中药白头翁汤具有保护微血管内皮细胞抵抗含细菌毒素致病因子伤害作用”的基础上，发现致病菌通过产生毒素导致微血管内皮损伤，进而使微血管释放的黏附因子ICAM-1增加，跨内皮嗜中性粒细胞数量增多，但释放的具有杀菌功能的颗粒蛋白减少，从而使嗜中性粒细胞清除感染细菌的能力降低；利用Transwell建立嗜中性粒细胞跨内皮迁移的体外筛选抗菌中药的方法，并利用中药方剂白头翁汤进行验证，发现中药可通过保护内皮，阻断TLR4/TRAF6-ERK1通路降低炎症因子的释放，从而确保跨非损伤内皮的嗜中性粒细胞行使清除感染细菌的功能；利用体外建立的筛选抗菌中药的方法，筛选了黄芪甲苷、连翘酯苷A、甘草酸、商陆皂苷元和知母皂苷A1等中药有效成分，这些成分均可以通过保护内皮调控嗜中性粒细胞杀菌。