揭示细胞因子动态:急性中耳炎分阶段免疫反应的关键作用

【字体: 时间:2025年07月09日 来源:Microbial Pathogenesis 3.3

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  为解决急性中耳炎(AOM)中细胞因子表达谱不明的问题,研究人员开展对非典型流感嗜血杆菌(NTHi)诱导AOM小鼠模型的细胞因子动态研究。通过整合PCR Array、Protein Array和Luminex多路检测技术,鉴定出20种细胞因子并分三类(早期、进展期、末期),揭示其在免疫阶段中的特异性作用,为靶向治疗提供理论依据。

  

急性中耳炎(Acute Otitis Media, AOM)是学龄前儿童高发的感染性疾病,全球范围内影响深远。若不及时治疗,可能导致慢性中耳炎、听力损伤甚至颅内感染等严重并发症。AOM的发病机制与宿主免疫反应紧密相关,尤其是中耳上皮细胞的激活。当病原体入侵时,模式识别受体(Pattern Recognition Receptors, PRRs)识别微生物成分,触发炎症信号通路,促使细胞因子分泌以招募免疫细胞清除病原。然而,细胞因子的表达动态在AOM中仍不明确,其短暂性和个体差异性导致临床研究受限,阻碍了精准治疗策略的开发。随着肺炎球菌疫苗的普及,非典型流感嗜血杆菌(Nontypeable Haemophilus influenzae, NTHi)已成为AOM的主要病原体,但其诱导的细胞因子时空变化尚未系统解析。

针对这一挑战,滨州医学院的研究人员开展了一项创新研究,通过构建NTHi诱导的AOM小鼠模型,结合多组学技术全面描绘细胞因子动态。研究发现细胞因子在AOM不同阶段(早期、进展期、末期)发挥特异性作用,并识别出关键互作网络。这些成果发表于《Microbial Pathogenesis》,为分阶段靶向治疗奠定了理论基础。

研究人员采用NTHi标准菌株(ATCC49766)通过鼓膜注射诱导C57BL/6J小鼠AOM模型,细菌悬液浓度为1×1010 CFU/ml。关键技术包括:PCR Array和Protein Array分别分析感染后6小时(h)和12 h的细胞因子mRNA和蛋白差异;qPCR追踪mRNA表达于6 h、12 h、1天(d)、2 d、3 d和7 d等时间点;Luminex多路检测技术量化蛋白水平于12 h、1 d、2 d和5 d。样本源自小鼠中耳组织,确保动态覆盖炎症全程。

背景
AOM高发于学龄前儿童,病因涉及宿主免疫未成熟、遗传易感性及环境因素(如上呼吸道感染)。免疫反应失调可导致炎症持续和组织损伤,细胞因子作为关键介导者(如白细胞介素Interleukins、趋化因子Chemokines),在AOM亚型中表达各异,但临床检测范围有限且易受瞬变影响。

目的
本研究旨在识别AOM免疫相关的细胞因子,并阐明其在疾病不同阶段的功能角色。

方法
通过NTHi注射构建小鼠AOM模型,中耳组织采样后,应用PCR Array、Protein Array、qPCR和Luminex技术多时间点分析细胞因子表达,以推断其在免疫过程中的作用。

结果
PCR Array在6 h鉴定13种mRNA差异显著的细胞因子;Protein Array在12 h发现9种差异表达蛋白;qPCR追踪出20种细胞因子,Luminex检测31种细胞因子(10种重叠)。根据表达趋势,细胞因子分三类:早期(13种,如CCL2、CXCL1)、进展期(20种)和末期(4种)。

结论
细胞因子在AOM各阶段(早期招募免疫细胞、进展期调控炎症、末期促进修复)发挥独特且关键作用,同阶段高表达

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