失重状态会对航天员全身各系统产生影响。免疫系统的紊乱造成抵抗力下降,加上微重力状态对细菌毒性、粘附力及侵袭力等的改变,易于出现各种感染,如呼吸道、胃肠道感染等。Toll样受体(TLRs)是介导病原体识别的核心抗体,在固有免疫和适应性免疫间起连接枢纽作用。在泌尿系统中主要表达于肾脏和膀胱。TLR4识别革兰氏阴性菌的脂多糖,具有预防泌尿道细菌感染的防御作用。在大鼠动物模型中发现,TLR4基因缺失使革兰氏阴性杆菌感染时,尿路上皮细胞激活细胞因子的能力下降,导致中性粒细胞趋化聚集到尿路感染部位的能力下降,显著损伤泌尿系粘膜抗感染能力。在人类无症状尿路感染(AUB)患者中,也发现同样的现象。因而TLR4在泌尿系感染的免疫调节中具有重大意义。目前关于失重状态对肾脏感染影响的相关研究尚不多见,而TLR4在单纯失重时及失重感染状态下肾脏的表达情况鲜有人研究。本研究的目的在于探索模拟失重状态对大鼠肾盂肾炎的影响,以及TLR4表达上有何种变化。目的:探讨模拟失重状态对大鼠肾盂肾炎炎症程度的影响,以及TLR4表达的变化,分析TLR4表达改变与肾盂肾炎炎症程度的关系。方法:采用尾部悬吊法建立大鼠失重模型,经尿道膀胱内注射大肠杆菌建立肾盂肾炎模型。96只8周龄SD雌性大鼠,随机分为对照组,失重组,感染组和感染失重组。各组再次随机分为3天、5天、7天及2周4个子组,每组6只。对照组不进行任何处理。感染失重组在建立泌尿系感染模型后立即进行尾吊。分别于实验期满时称重。留取血标本,行血常规检测。留取双侧肾脏,分别称重。一半肾脏固定于10%甲醛中用于HE染色观察病理改变及免疫组化观察TLR4表达情况,另一半保存于-80℃冰箱用于western bolt检测TLR4蛋白表达量。结果:1、失重组及感染失重组肾重系数较对照组均有所升高,以左肾系数升高多见(P<0.05)。感染组仅3天组及5天组肾重系数升高较对照组有统计学差异(P<0.05)。2、失重组外周血白细胞与对照组比较基本相近,差异无统计学意义。感染失重组白细胞与失重组比较升高,但无统计学差异(P>0.05)。感染5天组白细胞与感染失重5天组比较差异有统计学意义(P<0.05)。3、HE染色提示感染组及感染失重组肾盂、肾间质及部分肾实质可见大量中性粒细胞、淋巴细胞及单核细胞等炎性细胞浸润。失重组以肾小管病理改变为主。感染组及感染失重组炎症程度评分较对照组均明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。感染组升高更明显,其中5天组、7天组及2周组与感染失重组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。4、免疫组化显示感染组、失重组及感染失重组均有明显棕黄色颗粒阳性表达。感染组TLR4主要表达在肾间质和肾血管内皮细胞,肾小管上皮也可见部分表达。失重组表达在远曲小管多见,近曲小管及集合管可见少量棕黄色颗粒表达。感染失重组大鼠肾小管、肾间质及肾血管均有阳性表达。而对照组仅有极少数阳性表达。5、Western Blot提示失重组、感染组及感染失重组大鼠肾脏TLR4蛋白表达量较对照组均明显增加,差异具有统计学意义(P<0.05)。其中以感染组升高最显著,感染组5天及7天组与感染失重组比较差异有统计学意义(P<0.05)。TLR4蛋白表达量随失重时间的延长呈现上升趋势。感染组及感染失重组均以7天组的TLR4蛋白表达最多。结论:1、模拟失重状态可能减轻大鼠肾盂肾炎的炎症程度。2、炎症和模拟失重状态均可导致大鼠肾脏TLR4表达升高。3、TLR4蛋白表达量与肾脏炎症程度评分不具有正相关性。