https://scholars.lib.ntu.edu.tw/handle/123456789/163777
標題: | 行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告:綠膿桿菌外毒素A誘發大鼠腹腔巨噬細胞質內顆粒組成成份分析及其產生機制的探討 | 作者: | 龐飛 | 關鍵字: | 綠膿桿菌;外毒素A;質內顆粒;細 胞激素;腹腔巨噬細胞;大鼠;Pseudomonas aeruginosa;exotoxin A;cytoplasmic granule;cytokine;peritoneal macrophage;rat | 公開日期: | 2003 | 出版社: | 臺北市:國立臺灣大學獸醫學系暨研究所 | 摘要: | 綠膿桿菌(Pseudomonas aeruginosa)為常見的 機緣性病原,對人和動物均有致病性及免疫干 擾作用,其致病機制十分複雜,目前已有多種 成份被證實具有致病或影響免疫力的作用。外 毒素A(Exotoxin A, ETA)為其產生最多的有 毒物質,與致病及免疫干擾有關。小鼠腹腔注 射之LD50 為0.2 µg,對宿主細胞之主要致害 是抑制其蛋白質之合成。巨噬細胞是炎症反應 及免疫系統中的重要成員,有關ETA 對巨噬 細胞影響的資料極為有限,為了對ETA 所導 致的免疫干擾作用有更完整的認識,而以大鼠 腹腔巨噬細胞(RPM)為對象,針對ETA 的可能 致害及作用機制進行探討。本研究室之前已發 現ETA 在50-100 ng/ml 高劑量下會導致RPM 的壞死及凋亡,但在10 ng/ml 低劑量下則出現 偽足先收縮再回復,細胞質內出現大量大小不 一的顆粒,穿透式電顯檢查初步判定為膨大的 RER。由於這些質內顆粒對hemocolor 和 Alcian blue 均呈陽性,對OsO4、oil red 及Sudan III 卻皆為陰性,而在顆粒形成前RPM 的RNA 及蛋白質合成能力有明顯的短暫回升,因此判 定其成份應屬醣蛋白。文獻指出ETA 可誘發 小鼠腹腔巨噬細胞分泌IL-1,經分析RPM 培 養上清液及細胞萃取物,初步顯示在細胞萃取 物中具IL-1 活性,但上清液中則無。為進一 步探討這些質內顆粒是否含有IL-1 及其種 陽性反應,但對IL-1β、IL-1Ra、IL-6 或TNF-α 不是沒有反應就是反應極弱。ELISA 及活性檢 測結果顯示,經ETA 處理的RPM,其細胞萃 取物中雖含有少量的IL-1α、IL-6 及MCP-1 但 無IL-1β、IL-8 及TNF-α,且僅有極低的IL-1 活性;其上清液中亦無法偵測到IL-1α和IL-1β 及其活性,而僅有少量的IL-6、IL-8、TNF-α 及含量稍多的MCP-1。反之,在LPS 處理的 RPM,其細胞萃取物及上清液中均有IL-1 活 性及IL-1α和IL-1β的存在,但以IL-1β為主; 此外,在其上清液中尚有相當大量的IL-6、 IL-8、TNF-α及MCP-1。當以LPS 刺激曾接受 ETA 處理過的RPM,無論在其上清液或細胞 萃取物中均含有大量的IL-1α、IL-6、IL-8、 TNF-α及MCP-1,但獨缺IL-1β,而IL-1 的活 性亦明顯提升。另免疫螢光染色亦發現,ETA 處理的RPM 其F-actin 的量及分佈均明顯異於 正常。因此,ETA 不僅會造成RPM 的死亡, 也會選擇性的誘發富含低活性IL-1α前驅物的 質內顆粒產生,而此等質內顆粒的形成可能和 細胞骨架受損有關;此低活性的IL-1α前驅物 可藉LPS 的協同作用而轉為成熟具生物活性 並能分泌至細胞外。由於巨噬細胞在炎症及免 疫反應中均扮演著重要的角色,因此推測ETA 對巨噬細胞所產生的各種干擾均會影響宿主 整體防禦體系的正常運作。 類、顆粒內是否亦含有其他的細胞激素及質內 顆粒形成的可能機制,因此以免疫螢光和免疫 金染色、ELISA 及生物活性測定,檢測經ETA 誘發產生的RPM 質內顆粒中是否含IL-1,屬 IL-1α 、IL-1β 及/ 或IL-1Ra (IL-1 receptor antagonist),是否有其他的細胞激素及生物活 性;並以免疫螢光染色探討質內顆粒的形成是 否因細胞骨架受損所致;由於先導實驗發現細 胞萃取物中IL-1 活性很低,因此亦探討 lipopolysaccharide (LPS)是否對ETA 處理過的 RPM 功能恢復,具協同刺激的作用,特別是 在細胞激素產生能力部分。免疫螢光染色結果 顯示,這些質內顆粒有很強的IL-1α Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogen. Exotoxin A (ETA) is the major determining factor among all of the substances secreted by P. aeruginosa associated with its virulence. It inhibits mammalian cell protein synthesis and can also influence the host immune function. The LD50 of ETA in mice following intraperitoneal injection is approximately 0.2 µg. Macrophages are essential for host defense and immune regulation. However, information regarding the effects of ETA on macrophages is rather limited. Our macrophages play an important role in both inflammation and immune regulation, it is reasonable to speculate that these ETA-induced effects on macrophages may certainly interfere with the normal operation of the host defense system. |
URI: | http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/28716 | 其他識別: | 912313B002377 | Rights: | 國立臺灣大學獸醫學系暨研究所 |
顯示於: | 獸醫學系 |
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