军团菌病以发热及肺炎为基本特征,病死率高,危害大,是突发公共卫生事件的重要内容,但群体易感性研究资料甚少。本课题拟从天然免疫中军团菌毒力蛋白脂多糖相关受体TLR4入手,用分子流行病学的方法从群体研究和实验研究两方面探讨TLR4及其基因多态性与人群军团菌易感性的关系。用分析性流行病学的方法探索TLR4是否为军团菌病发生的保护因素及可能的生物学基础;了解TLR4的基因多态性的分布及其与人群军团菌病易感性的关系,发现军团菌TLR4保护性基因型;人群研究的基础上进行实验研究,对TLR4基因功能缺失小鼠和野生小鼠染菌致军团菌病后,观察脂多糖干预对军团菌清除的影响,从动物水平探讨TLR4的保护作用和干预措施防治军团菌病的效果;将人群研究TLR4保护性及非保护性基因型导入肺上皮细胞,从细胞水平探讨TLR4保护性基因型对军团菌的清除作用及其机制。为军团菌病的发病机制及防治措施的研究提供新思路和理论依据。
legionella;Toll-like receptor;gene polymorphism;cytokine;susceptibility
目的本课题拟用分子流行病学的方法从群体研究和实验研究两方面探讨TLR4及其基因多态性与军团菌易感性的关系。方法用分析性流行病学的方法分析TLR4的基因多态性的分布及其与人群军团菌病易感性的关系;对TLR4基因功能缺失小鼠和野生小鼠感染军团菌后,探讨TLR4及LPS干预对军团菌的影响;用军团菌刺激健康人外周血PBMC,从细胞水平探讨TLR2/4/5基因多态性与军团菌宿主易感性的关系。结果人群实验结果显示TLR2和TLR4与人群军团菌病感染有关;健康人对照组TLR4(G2244A)位点AA基因型发生频率高于GG/GA型,提示TLR4 (G2244A) 位点多态性与军团菌和其它非革兰氏阴性菌易感性可能有关;军团菌及其他非革兰氏阴性菌感染可能上调MyD88、IFN-β和IL-10的表达。病人和健康人对照组中AA型组MyD88和IL-10表达高于GG/GA型,IFN-β浓度低于GG/GA型,提示TLR4(G2244A)基因多态性与MyD88、IFN-β和IL-10可能有关。动物试验结果显示在BALB/C小鼠中TLR4、TLR2与军团菌感染无关;而IL-6和TNF-α与军团菌感染有关。采用基因突变小鼠C3H/HeJ制备军团菌感染模型后,C3H/HeN染菌组与C3H/HeN对照组的PBMC上TLR4蛋白水平没有差异,提示TLR4未参与军团菌的抗感染作用,C3H/HeJ染菌组、C3H/HeN染菌组TNF-α、IL-1β浓度均高于对照组;且结果显示LPS干预可缓解军团菌感染时出现的炎症反应,起到保护作用。体外研究发现TLR2 及MyD88参与抗军团菌感染、TLR4尚未发现与军团菌感染有关,IL-1β、IL-6和TNF-α与军团菌感染有关;TLR2 C597T (rs3804099)和TLR5 C1174T (rs5744168)多态性与军团菌感染有关,rs3804099CT/TT 与rs5744168CC可能为军团菌病的保护性基因;TLR4 (G 2244A)的结果不确定,有待于进一步的研究;TLR4(A2299G)及TLR4(T2242C)SNP与军团菌宿主易感性无关。结论TLR2及其基因多态性参与军团菌感染过程并与宿主易感性有关,而TLR4与军团菌感染及宿主易感性的关系在本研究未得出明确结论,还需进一步研究,TLR5多态性与军团菌宿主易感性可能有关。