肺部菌群干预对PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的影响

摘要

[目的]本试验旨在研究肺部菌群对PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的影响，并利用盲肠肠球菌处理肺泡上皮细胞，探究肺部盲肠肠球菌在PM_(2.5)诱发肺部炎症损伤中的作用。[方法]选取45只19日龄雄性AA肉鸡随机分为3组：对照组、PM_(2.5)组(PM)和肺部菌群干预组(ABX-PM)。从21日龄开始，ABX-PM组肉鸡气管滴注抗生素消减肺部菌群，每天滴注1次，连续滴注3 d,其他2组肉鸡气管滴注无菌生理盐水。在24和26日龄时，分别向PM组和ABX-PM组肉鸡气管滴注PM_(2.5)悬浮液诱导肺部炎症损伤，对照组肉鸡气管滴注无菌生理盐水。在最后一次气管滴注PM_(2.5)24 h后对肉鸡进行称重，并采集肺组织、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)和血清样品。检测BALF和血清内炎症因子水平、肺组织内紧密连接(tight junctions, TJ)蛋白基因表达水平以及肠球菌属和盲肠肠球菌相对含量，并进行盲肠肠球菌相对含量与炎症因子水平的相关性分析。另外，体外培养A549细胞并分为2组，对照组加入不含盲肠肠球菌的DMEM/F12培养基，处理组加入含有1×10~4 CFU·mL~(-1)盲肠肠球菌的DMEM/F12培养基。处理6 h后，检测2组细胞炎症因子、TJ及细胞凋亡相关基因表达水平。[结果]与对照组相比，PM组肉鸡BALF和血清IL-8水平显著升高，而ABX-PM组差异不显著；与对照组相比，PM组肉鸡肺组织occludin及claudin-1 mRNA表达水平显著降低，claudin-5 mRNA表达水平显著升高，而ABX-PM组差异不显著；PM组肉鸡肺部肠球菌属和盲肠肠球菌的相对含量显著高于对照组和ABX-PM组；肺部盲肠肠球菌相对含量与BALF内IL-1β、IL-6、IL-8水平和血清内IL-1β水平呈显著正相关关系。体外细胞试验结果显示，与对照组相比，处理组A549细胞tnf-α、il-1β、il-6及il-8 mRNA表达水平显著升高，il-10 mRNA表达水平显著降低；处理组A549细胞zo-1及claudin-1 mRNA表达水平显著降低；处理组A549细胞bax/bcl-2 mRNA表达水平的比值及caspase-3 mRNA表达水平显著升高，bcl-2 mRNA表达水平显著降低。[结论]肺部菌群干预降低了PM_(2.5)诱导的盲肠肠球菌增殖，减轻了肉鸡肺部炎症损伤程度，表明肺部菌群参与PM_(2.5)诱导肉鸡肺部炎症损伤的过程；另外，盲肠肠球菌能够诱导体外肺泡上皮细胞炎症反应，提示肺部菌群失衡加剧肺部炎症损伤。

关键词

肺部菌群 / 肺部炎症 / 肉鸡 / 盲肠肠球菌 / 肺泡上皮细胞

基金资助

国家自然科学基金项目(32072781)