布鲁氏菌对不同免疫状态小鼠CD4⁺T细胞基因表达的影响

摘要

【目的】揭示不同免疫状态下感染布鲁氏菌（布菌）对小鼠CD4⁺T细胞基因表达的影响。【方法】将小鼠随机分为对照组（CK）、布菌M5^+gfp组(M5^+gfp组)、环磷酰胺免疫抑制组（CYP组）、CYP+布菌M5^+gfp组(CYP+M5^+gfp组)，测定小鼠脾组织相对质量、载菌量，HE染色评估脾脏病理变化；测定半数溶血值以及IFN-γ含量，综合评价模型小鼠机体免疫状态。对4种模型小鼠的CD4⁺T细胞进行转录组测序，对其差异表达基因进行KEGG分析。选取差异基因Klf4、Elane、Fosb、Fcgr1、Chtf18、Gadd45g进行RT-qPCR验证。【结果】（1） M5^+gfp组小鼠脾组织相对质量显著高于CK组（P<0.05）,CYP+M5^+gfp组极显著高于CYP组（P<0.01）。CYP+M5^+gfp组载菌量极显著高于M5^+gfp组（P<0.01）。M5^+gfp组和CYP+M5^+gfp组脾组织细菌PCR均扩增出1 000 bp的GFP片段，证实侵染脾组织的菌种为布菌M5^+gfp菌株。HE染色结果显示，M5^+gfp组和CYP+M5^+gfp组脾脏均呈现红白髓分界不清、脾结节减少及淋巴细胞稀疏等病理变化，其中CYP+M5^+gfp组病变程度更重。半数溶血值测定结果显示，M5^+gfp组低于CK组，CYP+M5^+gfp组低于CYP组，但差异均不显著（P>0.05）。IFN-γ含量测定结果显示，M5^+gfp组显著高于CK组（P<0.05）,CYP+M5^+gfp组极显著高于CYP组（P<0.01）。（2） M5^+gfp组较CK组CD4⁺T细胞上调基因富集于抗原加工和呈递、NOD样受体信号通路，可增强机体对布菌的清除能力；下调基因富集于自然杀伤细胞介导的细胞毒性通路，可导致NK细胞功能受损，削弱机体抗布菌能力。CYP+M5^+gfp组较CYP组CD4⁺T细胞上调基因富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用、中性粒细胞胞外陷阱形成及造血细胞谱系通路，可协同强化机体免疫能力；下调基因富集于细胞因子-细胞因子受体相互作用通路，可导致免疫信号受到干扰。筛选出M5^+gfp组较CK组和CYP+M5^+gfp组较CYP组均上调的共有基因56个，其中Clca3a1、Trbv19、Gbp2b、Klf1、Serpina3f、Trbv17在M5^+gfp组和CYP+M5^+gfp组小鼠中表达量较高。Klf4、Elane、Fosb、Fcgr1、Chtf18、Gadd45g基因表达水平转录组测序结果与RT-qPCR验证结果吻合，证实转录组测序数据是可靠的。【结论】布菌感染期间，小鼠CD4⁺T细胞基因表达模式发生了改变；筛选出56个不同免疫状态下均上调的核心基因。

关键词

布鲁氏菌 / CD4⁺T细胞 / 免疫抑制 / 转录组测序 / 差异表达基因