Th17细胞/IL-17在金黄色葡萄球菌感染小鼠乳腺炎症中的作用研究

Staphylococcus aureus mastitis is the most common and costly livestock diseases.The mechanism of persistent infection of mammary gland by Staphylococcus aureus was complex and need to be understood Urgently.Several Literature indicated that Th17 cells /IL-17 are responsible for both protection and chronic status of certain infections,and recent findings highlight an important role for IL-17 in clearance of S. aureus in mouse skin providing a new target for the prevention and treatment of Staphylococcus aureus skin infections. However,the role of Th17 cells /IL-17 during mammary gland Staphylococcus aureus infection is unknown. In this study, we will investigate the role of Th17 cells /IL-17 in an mammary gland Staphylococcus aureus infection in a mouse model. This study will lay the basis to understand the role of IL-17 in the pathogenesis of Staphylococcus aureus mastitis.

金黄色葡萄球菌乳腺炎是影响畜牧业发展的主要疾病之一，深入研究其发病的免疫学机制已迫在眉睫。近年来研究表明，Th17细胞亚群及其分泌的主要细胞因子IL-17在胞外细菌感染和介导慢性炎症中发挥重要作用。尤其是最新研究发现，IL-17在防御皮肤金黄色葡萄球菌感染中发挥了重要的免疫保护作用，为预防和治疗金黄色葡萄球菌皮肤感染提供了新的靶点。乳腺作为机体特殊的组织器官，在金黄色葡萄球菌感染后，Th17细胞/IL-17的动态变化规律如何？发挥何种功能？尚无研究报道。因此，本项目在建立金黄色葡萄球菌感染小鼠乳腺炎模型的基础上，以Th17细胞及其主要效应因子IL-17作为研究对象，对Th17细胞及IL-17在金黄色葡萄球菌感染乳腺炎症中的应答规律和功能效应进行研究，为明确金黄色葡萄球菌乳腺炎的发病机制提供新的实验资料。

金黄色葡萄球菌乳腺炎是影响畜牧业发展的主要疾病之一，每年在世界范围内造成了巨大的经济损失，至今还未有一个安全有效的方法来治疗金黄色葡萄球菌乳腺炎。本项目以S.aureus感染小鼠乳腺炎为模型，深入系统地探讨Th17细胞/IL-17在S.aureus感染乳腺炎症中的细胞因子动态变化以及Th17细胞/IL-17应答规律和功能机制。结果如下：1、通过病理组织切片观察和荧光定量PCR检测炎性因子的表达，确定S. aureus诱导小鼠乳腺炎模型已经成功建立。流式细胞术检测小鼠乳腺炎模型中Th细胞亚群变化并检测细胞因子IFN-γ、IL-12、IL-4、IL-10、IL-17、IL-23的表达，发现随着感染时间的增加，细胞因子的表达量呈现先升高后降低的趋势。2、建立小鼠乳腺IL-17 效应封闭模型与乳腺IL-17过表达模型。将IL-17单克隆抗体注射乳腺组织，待阻断IL-17效应后，随着感染时间的延长，S. aureus在小鼠乳腺组织中的定植量与炎性因子的表达呈升高的趋势。在乳腺IL-17过表达模型中，随着感染时间的延长，S. aureus的定植量呈现逐渐下降的趋势，TNF-α、IL-1β、IL-6的表达显著性降低，提示IL-17可能正向调控小鼠乳腺组织中S. aureus的定植及炎性因子的分泌。3、体外培养巨噬细胞，用IL-17进行刺激，发现Th17细胞分化的细胞因子IL-23、IL- 6、TGF-β的表达水平显著升高。在小鼠S. aureus感染模型中，MMP-2、MMP-9及CCL25的表达量显著升高，其他MMP及趋化因子无显著性变化。阻断小鼠乳腺内IL-17效应后，MMP-2、MMP-9及CCL25的表达量显著降低，其他MMP及趋化因子无显著性变化；小鼠乳腺内过表达IL-17后，MMP-2、MMP-9及CCL25的表达量显著升高，我们推测Th17 细胞及IL-17可能通过诱导MMP-2、MMP-9及CCL25的表达参与S. aureus感染及炎症反应的调控。通过本项目的研究，为明确金黄色葡萄球菌乳腺炎的发病机制提供了新的实验资料和理论指导。