乳杆菌肽聚糖调节小鼠免疫细胞基因表达的通路分析

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1、乳杆菌肽聚糖调节小鼠免疫细胞基因表达的通路分析作者：孙进,常桂芳,乐国伟,施用晖【摘要】　　目的:探索乳杆菌肽聚糖免疫调节作用的机制。方法:BALB/c小鼠腹腔注射乳杆菌肽聚糖,从腹腔巨噬细胞和脾淋巴细胞提取RNA,基因芯片分析基因表达情况,基于已知的基因网络数据库利用PathwayExplorer和GeneMAPP分析乳杆菌肽聚糖刺激特异性的基因网络。结果:PathwayExplorer分析得到的最显著变化的基因网络是“细胞因子细胞因子受体相互作用”和“辅助性T细胞表面分子”。GeneMAPP分析得到最显著基因网络是核糖体蛋白、炎性反应基因网

2、络和血红素合成基因网络。结论:乳杆菌肽聚糖刺激引起大量蛋白表达,引起保护性炎性反应,激活Th细胞,可能引起Th1免疫反应。【关键词】乳杆菌肽聚糖基因网络基因芯片　　[Abstract]AIM:ToinvestigatethemechanismthatLactobacilluspeptidoglycanmodulatesmiceimmuneresponse.METHODS:BALB/cmicewereadministrated(i.p.)withLactobacilluspeptidoglcyanonceorthreetimes.Peritonea

3、lmacrophagesandspleenlymphocyteswereisolatedforgeneexpressionanalysisusinggenearray.PathwayExplorerand7GeneMAPPwereusedtoexploresignificantpathwayindatabase.RESULTS:Theanalysisresultedinfivesignificantpathways:cytokinecytokinereceptorinteraction,Thelpercellsurfacemolecules,r

4、ibosomalproteins,inflammatoryresponsepathwayandmmhemebiosynthesis.CONCLUSION:Lactobacilluspeptidoglycaninducedexpressionofconsiderablegenes,whichrelatedtoprotectiveimmuneresponseandactivationofThcells.TheinducedimmuneresponsemightbeTh1type.　　[Keywords]Lactobacillus;peptidogly

5、can;pathway;genechip　　微生物相关保守分子（MAMP）是乳酸菌的主要免疫调节成分[1]。肽聚糖（PGN）是乳酸菌含量最丰富的MAMP之一,是乳酸菌细胞壁结构和性质的主要支持物。PGN具有多种生物活性,是乳酸菌和宿主相互作用的重要分子[2]。宿主细胞具有多种PGN受体,如CD14、TLR2[3]、肽聚糖识别蛋白（PGRPs）[4]、肽聚糖溶解酶（溶菌酶和酰胺酶）、细胞质蛋白Nod1和Nod2[5],但是,乳酸菌PGN调节机体免疫反应的机制尚不清楚。从根本上讲,乳酸菌肽聚糖首先是通过改变特定基因的表达而发挥其生理效应的。所以,研究

6、乳酸菌肽聚糖引起的基因差异表达是了解其作用方式的最直接有效的办法[6]。基因表达数据之中隐含基因之间的相互作用关系,7因而可以通过分析基因表达数据,构建基因调控网络。而基因网络水平的分析能更加具体的揭示机体组织或细胞生理过程或状态的变化及其可能的发展趋势。　　本研究中,我们分析了腹腔注射乳杆菌肽聚糖对小鼠免疫细胞基因表达的影响,并在现有基因网络数据库搜索了乳杆菌肽聚糖显著相关的基因网络。　　1材料和方法　　1.1材料雄性BALB/c小鼠（4周龄,体质量20～24g）9只,由上海实验动物基地提供。乳杆菌肽聚糖为本实验室自制贮存[7]。TRIzol细

7、胞裂解液购自Invitrogen公司,RNeasyMiniKit购自Qiagen公司。　　1.2方法　　1.2.1动物实验及免疫细胞的收集把小鼠随机分成3组,每组3只,对照组小鼠每日腹腔注射无菌PBS;实验组小鼠每日腹腔注射由无菌PBS配制的乳杆菌肽聚糖25mg/kg,1组注射1次（1剂量）,注射后3h摘眼球处死,另外1组连续注射3d,每天1次（3剂量）,最后1次注射3h后摘眼球放血处死。取腹腔巨噬细胞和脾淋巴细胞各1×107,等量合并作为待测样品,1500r/min离心10min,7弃上清后加入2mLTRIzol细胞裂解液,在超净工作台中用小口

8、径吸管反复吹打均匀后在液氮中速冻,于-70℃超低温冰箱中保存。　　1.2.2基因表达谱分析取10μgRNA,利用AffymetrixMO