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目的:研究幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H.pylori)对NLRP3炎症小体信号通路的活化作用,并初步探讨H.pylori活化NLRP3炎症小体的机制,阐明NLRP3炎症小体是否参与了H.pylori诱导胃黏膜上皮细胞的炎症反应。 方法:将H.pylori国际标准株NCTC11639涂布在哥伦比亚血琼脂平板上,放入三气培养箱(85%N2,10%CO2,5%O2),37℃培养48~72 h,通过革兰氏染色、尿素酶试验及PCR扩增H.pylori16sRNA基因并测序鉴定后传代培养备用;按照H.pylori细菌数:细胞数(感染复数,MOI)为100:1、200:1的比例感染胃黏膜上皮细胞株GES-1,并于6 h和12 h收集细胞, RT-qPCR(Real-time PCR)检测 NLRP3、半胱氨酸蛋白酶caspase-1(cysteiny aspartate-specific protease-1,caspase-1)、凋亡相关斑点样衔接蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD, ASC)mRNA水平,Western blot检测NLRP3炎症小体中NLRP3、caspase-1及ASC蛋白的表达水平;ELISA法检测细胞培养上清中IL-1β的含量。用25 mM的ROS清除剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)预处理 GES-1细胞30 min,再按照MOI为100:1、200:1加入H.pylori NCTC11639,与细胞共孵育6 h和12 h,检测NAC预处理对H.pylori诱导的 NLRP3、caspase-1、ASC蛋白表达以及 IL-1β分泌的影响;将H.pylori按照MOI为100:1、200:1的比例与胃癌细胞株MKN-45、AGS共孵育,分别于6 h和12 h收集细胞, RT-qPCR和Western blot分别检测NLRP3、ASC及caspase-1 mRNA和蛋白的表达水平。ELISA法检测细胞培养上清中IL-1β的含量。 结果:1. H.pylori国际标准株NCTC11639培养及鉴定结果:NCTC11639在哥伦比亚血平板上呈细小半透明不溶血菌落;经革兰氏染色后于显微镜观察,可见H.pylori为革兰氏阴性菌,菌体细小、弯曲呈S形;挑取菌落行快速尿素酶试验呈强阳性;提取菌株DNA并进行16sRNA的基因扩增,电泳可见在550 bp处有一条带,测序结果经序列比对确定为NCTC11639。2. H.pylori感染GES-1细胞后,与对照组比较,无论是感染6 h还是感染12 h, NLRP3、caspase-1及ASC mRNA和蛋白的表达及细胞培养上清液中IL-1β的浓度均随着感染复数的增加而增加,差异均具有统计学意义(P<0.05),但用NAC预处理GES-1细胞后, NLRP3、caspase-1、ASC蛋白表达降低,细胞培养上清液中IL-1β的浓度也降低,差异均具有统计学意义(P<0.05);H.pylori感染6 h和12 h之间,各检测指标差异无统计学意义。3. H.pylori感染肿瘤细胞株MKN-45、AGS细胞后,与对照组比较, NLRP3 mRNA和/或蛋白表达随着感染复数的增加而增加,但caspase-1和ASC mRNA和/或蛋白的表达随着感染复数的增加而降低,且MKN-45细胞不表达ASC蛋白,差异均具有统计学意义(P<0.05);MKN-45细胞培养上清液中IL-1β的浓度也随着感染复数的增加而降低,差异有统计学意义(P<0.05)。H.pylori感染6 h和12 h之间,各检测指标差异无统计学意义。 结论:1. H.pylori在体外能活化GES-1细胞中NLRP3炎症小体,上调相关蛋白NLRP3、caspase-1和ASC的表达,促进IL-1β炎症因子的释放;2. ROS途径可能参与H.pylori对 GES-1细胞NLRP3炎症小体的激活;3. H.pylori在体外能上调胃癌细胞中NLRP3蛋白的表达,但抑制其下游子caspase-1和ASC蛋白的表达,抑制IL-1β炎症因子的释放,提示胃肿瘤细胞可能存在某种炎症反应的抑制机制。