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Increased Nuclear Factor κB Activity in Milk Cells of Mastitis-Affected Cows
添加时间: 2011-3-10 9:32:40 来源: 作者: 点击数:5131

乳腺炎是奶牛中花费最高的疾病之一。消耗主要由乳产量和乳质量的降低,治疗措施,抗生素污染乳的遗弃和额外劳动力引起(Degraves and Fetrow, 1993)DeGraves, F. J., and J. Fetrow. 1993. Economics of mastitis and mastitis control. Vet. Clin. North Am. Food Anim. Pract.9:421–434.乳腺炎,是乳腺的一种炎性状态,通常由病原性细菌引发。引发乳腺炎的最常见病原有金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、停乳链球菌、乳房链球菌、化脓隐性杆菌和大肠杆菌(Watts, 1988).Watts, J. L. 1988. Etiological agents of bovine mastitis. Vet. Microbiol. 16:41–66.急性乳房炎是表现临床特征的乳房突发和短时间的炎症。相反,慢性乳腺炎是乳腺的中毒和持续性炎症,通常不伴随临床信号(Jain, 1979).Jain, N. C. 1979. Common mammary pathogens and factors in infection and mastitis. J. Dairy Sci. 62:128–134.急性和慢性乳房炎与乳SCC显著升高,以及嗜中性粒细胞是感染乳腺乳区发现的主要细胞类型有关(Shalm and Lasmanis, 1968; Paape et al., 1979; Burvenich et al., 1994).Schalm, O. W., and J. Lasmanis. 1968. The leukocytes: Origin and function in mastitis. J. Am. Vet. Med. Assoc. 153:1688–1694.   Paape, M. J., W. P. Wergin, A. J. Guidry, and R. E. Pearson. 1979. Leukocytes—second line of defense against invading mastitis pathogens. J. Dairy Sci. 62:135–153.   Burvenich, C., M. J. Paape, A. W. Hill, A. J. Guidry, R. H. Miller, R. Heyneman, and W. D. Kremer, A. Brand. 1994. Role of the neutrophil leucocyte in the local and systemic reactions during experimentally induced E. coli mastitis in cows immediately after calving. Vet. Q. 16:45–50.嗜中性粒细胞是吞食杀灭病原的有效炎性细胞。感染位点嗜中性粒细胞的积聚和活化需要多种炎性蛋白的局部表达,例如:1.粘附分子,包括细胞间粘附分子-1(ICAM-1)和血管细胞粘附分子-1(VCAM-1),它们在嗜中性粒细胞的迁移、渗出和跨细胞迁移中起主要作用;2.炎症趋化因子,例如,白介素-8,它能有效的趋化嗜中性粒细胞;3.细胞因子,例如IL-1b和肿瘤坏死因子-a,它们能激活嗜中性粒细胞,以及粒细胞/巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF),它能增加嗜中性粒细胞的存活(Coxon et al.,1999)Coxon, A., T. Tang, and T. N. Mayadas. 1999. Cytokine-activated endothelial cells delay neutrophil apoptosis in vitro and in vivo. A role for granulocyte/macrophage colony-stimulating factor. J.  Exp. Med. 190:923–934.受乳腺炎影响的奶牛乳中TNF-α, IL-1β IL-8浓度的增加已被报道。强调指出这些蛋白在乳腺嗜中性染色的验证中的潜在作用(Shuster et al., 1993; Barber and Yang, 1998; Riollet et al., 2001).Shuster, D. E., M. E. J. Kehrli, and M. G. Stevens. 1993. Cytokine production during endotoxin-induced mastitis in lactating dairy cows. Am. J. Vet. Res. 54:80–85.   Barber, M. R., and T. J. Yang. 1998. Chemotactic activities in nonmastitic and mastiticmammary secretions: Presence of interleukin- 8 in mastitic but not nonmastitic secretions. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 5:82–86.    Barber, M. R., and T. J. Yang. 1998. Chemotactic activities in nonmastitic and mastiticmammary secretions: Presence of interleukin- 8 in mastitic but not nonmastitic secretions. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 5:82–86.

对嗜中性粒细胞的启动和维持嗜中性染色炎症其关键作用(Baggioliniet al., 1989; Coxon et al., 1999)Baggiolini, M., A. Walz, and S. L. Kunkel. 1989. Neutrophil-activating

peptide-1/interleukin 8, a novel cytokine that activates neutrophils. J. Clin. Invest. 84:1045–1049.      Coxon, A., T. Tang, and T. N. Mayadas. 1999. Cytokine-activated  endothelial cells delay neutrophil apoptosis in vitro and in vivo. A role for granulocyte/macrophage colony-stimulating factor. J. Exp. Med. 190:923–934.

健康牛乳细胞中蛋白提取物中通过免疫斑点技术仅能检测到少量IL-8 GM-CSF

细菌活化的上皮细胞和巨噬细胞能释放大量促炎细胞因子,例如TNF-α。

当与健康奶牛乳细胞相比较时,患乳腺炎的奶牛乳细胞中IL-8 GM-CSF的表达水平显著增加。这些数据与Barber and Yang (1998) Barber, M. R., and T. J. Yang. 1998. Chemotactic activities in nonmastitic and mastiticmammary secretions: Presence of interleukin- 8 in mastitic but not nonmastitic secretions. Clin. Diagn. Lab. Immunol. 5:82–86.以前的数据一致,它们指出乳腺炎分泌物中IL-8水平提高。IL-8是嗜中性粒细胞的一种有效趋化剂(Baggiolini et al., 1989)Baggiolini, M., A. Walz, and S. L. Kunkel. 1989. Neutrophil-activating peptide-1/interleukin 8, a novel cytokine that activates neutrophils. J. Clin. Invest. 84:1045–1049.GM-CSF延迟嗜中性粒细胞的凋亡(Coxon et al., 1999).Coxon, A., T. Tang, and T. N. Mayadas. 1999. Cytokine-activated endothelial cells delay neutrophil apoptosis in vitro and in vivo. A role for granulocyte/macrophage colony-stimulating factor. J. Exp. Med. 190:923–934.因此,这些细胞因子对于以乳腺炎为特征的嗜中性染色的炎症的触发和维持可能是关键的。NF-κB在编码IL-8GM-CSF的基因转录启动过程中其关键作用(Schreck and Baeuerle, 1990; Kunsch and Rosen, 1993)Schreck, R., P. A. Baeuerle. 1990. NF-kappa B as inducible transcriptional

activator of the granulocyte-macrophage colonystimulating factor gene. Mol. Cell. Biol. 10:1281–1286.    Kunsch, C., and C. A. Rosen. 1993. NF-kappa B subunit-specific regulation of the interleukin-8 promoter. Mol. Cell. Biol. 13:6137–6146.

J. Dairy Sci. 86:1259–1267

American Dairy Science Association, 2003.

Increased Nuclear Factor κB Activity in Milk Cells of Mastitis-Affected Cows

D. Boulanger,* F. Bureau,* D. Me´ lotte,* J. Mainil,† and P. Lekeux*

使用不同类型的细胞层体外模型(牛乳腺上皮细胞和成纤维细胞),我们研究了类固醇激素(17β-雌二醇,孕酮和地塞米松)处理措施是否对PMN的渗出能力和活性有影响。

此外,我们在离体模型中研究了PMN的凋亡和并对不同类型细胞层和类固醇激素处理对这一过程的影响进行了评估。17β-雌二醇处理后,发现离体模型中低分室中的活化PMN的数量显著降低(例如迁移后PMN活化的PMN的数量),而孕酮和地塞米松处理后没有检测到任何影响。雌二醇的作用不是由于迁移之前的低活性,因为任何处理都不能引起渗出之前活性有显著的变化。在分离之前,这种处理作用不被内源性17β-雌二醇和孕酮水平影响,因为这些血浆水平和PMN渗出能力或活性之间没有相关性。此外,跨越上皮细胞的迁移引起PMN活性的显著降低,由于凋亡增加而不是坏死。

引言

牛乳腺持续地受到一系列接触传染性和环境性病原体攻击(Burton and Erskine, 2003; Burvenich et al., 2003).Burton, J., and R. Erskine. 2003. Immunity and mastitis. Some new ideas for an old disease. Vet. Clin. Food Anim. 19:1–45. Burvenich, C., V. Van Merris, J. Mehrzad, A. Diez-Fraile, and L. Duchateau. 2003. Severity of E. coli mastitis is mainly determined by cow factors. Vet. Res. 34:521–564.多形核白细胞是粒细胞群主要的组成部分,在大多数细菌感染的早期防御中起着中心作用(Burvenich et al., 2003).Burvenich, C., V. Van Merris, J. Mehrzad, A. Diez-Fraile, and L. Duchateau. 2003. Severity of E. coli mastitis is mainly determined by cow factors. Vet. Res. 34:521–564.为了对抗感染,循环中的PMN必须粘附于内皮,并顺趋化剂梯度通过内皮、上皮下基质,基底膜和乳腺上皮从血液迁移(渗出)至感染位点(Smits et al., 1996)Smits, E., E. Cifrian, A. Guidry, P. Rainard, C. Burvenich, and M. Paape. 1996. Cell culture system for studying bovine neutrophil diapedesis. J. Dairy Sci. 79:1353–1360.随着炎症的形成或感染的减退,PMN远离感染位点以阻止组织坏死,主要通过凋亡(Sladek and Rysanek, 2000)Sladek, Z., and D. Rysanek. 2000. Apoptosis of polymorphonuclear leukocytes of the juvenile bovine mammary gland during induced

influx. Vet. Res. 31:553–563.这些步骤中缺乏任何一个都可能导致复发和形成危害生命的感染(Osterlundh et al., 2002)

感染的发生决定于泌乳阶段,通常在分娩和干乳后最高(Burvenich et al., 1999).Burvenich, C., M. Paape, D. Hoeben, H. Dosogne, A. Massart-Lee¨n, and J. Blum. 1999. Modulation of the inflammatory reaction and neutrophil defense of the bovine lactating mammary gland by

growth hormone. Domest. Anim. Endocrinol. 17:149–159.另外,PMN功能随着泌乳阶段的变化,伴随着类固醇浓度的变化(Osterlundh et al., 2002)Osterlundh, I., F. Hulten, A. Johannisson, and U. Magnusson. 2002. Sows intramammarily inoculated with Escherichia coli at parturition: I. functional capacity of granulocytes in sows affected or non-affected by clinical mastitis. Vet. Immunol. Immunopathol. 90:35–44.围产期见,奶牛经历着性类固醇激素水平的主要变化,这可能导致免疫功能的抑制。在分娩前的最后几周,17β-雌二醇血浆浓度可能显著升高,分娩前3天达到峰值,但分娩后迅速下降一直恢复到基础水平。妊娠的最后几个月中,孕酮的高血浆浓度下降,但显著地降低通常发生于分娩前2天。性类固醇激素浓度的这些变化如何与免疫反应相联系的仍没有被充分的了解清楚。

一旦炎性病灶中它们功能完成,PMN需要通过凋亡而死亡。乳腺内PMN凋亡的局部调控仍未被了解,尽管这可能有助于解释为什么以往报道的乳PMN比血PMN活性低(Mehrzad et al., 2001).Mehrzad, J., H. Dosogne, E. Meyer, R. Heyneman, and C. Burvenich. 2001. Respiratory burst activity of blood and milk neutrophils in dairy cows during different stages of lactation. J. Dairy Sci. 68:399–415.此外,固有乳PMN的低活性在泌乳早期也被观察到(Burvenich et al., 2003)Burvenich, C., V. Van Merris, J. Mehrzad, A. Diez-Fraile, and L. Duchateau. 2003. Severity of E. coli mastitis is mainly determined by cow factors. Vet. Res. 34:521–564.这这暗示着变化的生理因素对迁移的PMN活性的潜在影响。例如,17β-雌二醇和孕酮。

炎症期间诱导的PMN的许多功能可能被糖皮质激素影响(Cox, 1995)Cox, G. 1995. Glucocorticoid treatment inhibits apoptosis in human neutrophils. Separation of survival and activation outcomes. J. Immunol. 154:4719–4725.地塞米松能抑制人PMN凋亡(Cox, 1995; Kato et al., 1995; Liles et al., 1995; Meagher et al., 1996; Cox and Austin, 1997; Nittoh et al., 1998),也能引起牛PMN的趋化能力增强(Anderson et al., 1999)。两种效应可能促进炎症消退,如果PMN凋亡的延迟后不存在PMN的坏死。地塞米松的作用的相反结果已被报道也应该被注意。

讨论

我们研究使用得PMN是从妊娠最后几个月的奶牛分离得到。在这一时期,17β-雌二醇水平逐渐升高直到分娩前最后几周。分娩最后几周,17β-雌二醇水平开始升高更迅速,在分娩前3天达到峰值(Bell, 1995).Bell, A. 1995. Regulation of organic nutrient metabolism during transition from late pregnancy to early lactation. J. Anim. Sci. 73:2804–2819.妊娠的最后几周内,高浓度孕酮发生降低,但是显著下降通常发生于分娩前最后两天。卵巢切除术又是被用来获得长久和最小的性类固醇激素水平,和用来消除围产期生理学的复杂性。这种方法在此次研究中不被引用,因为足量17β-雌二醇和孕酮的存在对于目的细胞表达类固醇激素受体是必要的(Atwood et al., 2000; Lamote et al., 2004)Atwood, G., R. Hovey, J. Glover, G. Chepko, E. Ginsburg, W. Robinson, and B. Vonderhaar. 2000. Progesterone induces side-branching of the ductal epithelium in the mammary glands of peripubertal mice. J. Endocrinol. 167:39–52       Lamote, I., E. Meyer, A. Massart-Lee¨n, and C. Burvenich. 2004. Sex steroids and growth factors in the regulation of mammary gland proliferation, differentiation, and involution. Steroids 69:145– 159..但是,应该注意到:没有明确的证据表明雌酮和孕受体存在于牛PMN(Boos et al., 1996; Winters et al., 2003)Boos, A., W. Meyer, R. Schwarz, and E. Grunert. 1996. Immunohistochemical assessment of oestrogen receptor and progesterone receptor distribution in biopsy samples of the bovine endometrium collected throughout the oestrous cycle. Anim. Reprod. Sci. 44:11–21. Winters, K., E. Meyer, V. Van Merris, W. Van Den Broeck, L. Duchateau, and C. Burvenich. 2003. Sex steroi, d hormones do not influence the oxidative burst activity of polymorphonuclear leukocytes from ovariectomized cows in vitro. Steroids 68:397–406.

目前研究和以往牛体上的研究(Smits et al., 1996)and sows (Osterlundh et al., 2002) Smits, E., E. Cifrian, A. Guidry, P. Rainard, C. Burvenich, and M. Paape. 1996. Cell culture system for studying bovine neutrophil diapedesis. J. Dairy Sci. 79:1353–1360. Osterlundh, I., F. Hulten, A. Johannisson, and U. Magnusson. 2002. Sows intramammarily inoculated with Escherichia coli at parturition: I. functional capacity of granulocytes in sows affected or non-affected by clinical mastitis. Vet. Immunol. Immunopathol. 90:35–44.中值得注意的一点,不同个体动物之间PMN的趋化能力具有很大的变异。因此,动物间这种差异性能解释不同牛抗乳腺炎能力不同(for review see Burvenich et al., 2003),,这种差异研究是否与PMN分化之前内源性17β-雌二醇和孕酮水平有关。因为内源性17β-雌二醇和孕酮水平与渗出能力间的没有发现任何联系,所以可以得出结论:妊娠晚期这些激素水平轻微的改变不是导致所观察到的不同牛个体间差异的原因。我们研究中所观察到的个体间高的变异性不是由迁移前活性不同所导致,因为也发现迁移前后活性PMN比率和数量也具有相同的结果。有关内源性17β-雌二醇和孕酮对细胞渗出的影响的发现被Subandrio et al.的研究支持(2000),Subandrio, A., I. Sheldon, and D. Noakes. 2000. Peripheral and intrauterine neutrophil function in the cow: The influence of endogenous and exogenous sex steroid hormones. Theriogenology 53:1591–1608.尽管文章中报道的结果相反。Subandrio et al.2000)评估了动情期,间情期和切除卵巢后牛分离的血PMN的趋化能力,不同的生产阶段不能观察到显著的差异。但是Roth et al1983Roth, J., M. Kaeberle, L. Appell, and R. Nachreiner. 1983. Association of increased estradiol and progesterone blood values with altered bovine polymorphonuclear leukocyte function. Am. J. Vet. Res. 44:247–253.发现升高的内源性17β-雌二醇和孕酮浓度和随机性迁移的提高暗示着正常发情周期中性类固醇激素对PMN功能的影响。

迁移之前和对照组相比,没有发现17β-雌二醇、孕酮或地塞米松处理对PMN活性有显著影响。有关17β-雌二醇和孕酮对血PMN活性影响的报道很少,这限制着人PMN的凋亡和解释互相矛盾的结果。Cox1995Cox, G. 1995. Glucocorticoid treatment inhibits apoptosis in human

neutrophils. Separation of survival and activation outcomes. J. Immunol. 154:4719–4725.Liles et al1995Liles, C., D. Dale, and S. Klebanoff. 1995. Glucocorticoids inhibit apoptosis of human neutrophils. Blood 86:3181–3188.一报道孕酮对血PMN的凋亡没有影响,而Molloy et al2003Molloy, E., A. O’Neill, J. Grantham, M. Sheridan-Pereira, J. Fitzpatrick, D. Webb, and R. Watson. 2003. Sex-specific alterations in neutrophil apoptosis: The role of estradiol and progesterone. Phagocytes 102:2653–2659.指出生理剂量的17β-雌二醇和孕酮引起自发性凋亡的延迟,与PMN存活显著增加和人妊娠期间更充分免疫反应有关。更多有关PMN的地塞米松的信息能被获得,尽管这仅限于人体。Cox (1995), Cox and Austin (1997), Liles et al. (1995), and Meagher et al. (1996) 发现地塞米松的处理抑制PMN凋亡。Cox, G. 1995. Glucocorticoid treatment inhibits apoptosis in human

neutrophils. Separation of survival and activation outcomes. J. Immunol. 154:4719–4725. Cox, G., and R. Austin. 1997. Dexamethasone-induced suppression

of apoptosis in human neutrophils requires continuous stimulation of new protein synthesis. J. Leukoc. Biol. 61:224–230. Liles, C., D. Dale, and S. Klebanoff. 1995. Glucocorticoids inhibit apoptosis of human neutrophils. Blood 86:3181–3188. Meagher, L., J. Cousin, J. Seckl, and C. Haslett. 1996. Opposing effects of glucocorticoids on the rate of apoptosis in neutrophilic and eosinophilic granulocytes. J. Immunol. 156:4422–4428.我们研究中,孵育3小时后对照组中PMN的高活性使得检测地塞米松对凋亡的显著抑制更困难。但是,当和孕酮处理比较时,孵育3小时后哪的活性最低,地塞米松对PMN活性的正面影响明显是显著的,因此地塞米松对PMN活性的正面影响不被排出。这暗示着对照样本的活性在长时间孵育后已降低,为此,地塞米松处理的差异更清晰的显示出来。然而,

17β-雌二醇对活化PMN数量的负影响是由其对渗出能力的影响以及对迁移后活性作用引发的。如上所述,这不是由于迁移之前的活性低,也不是由内源性17β-雌二醇和孕酮水平不同导致。问偶曾经按摩群殴免疫抑制的机制的潜在作用可能是因为17β-雌二醇,其水平在分娩时达到峰值。以前的研究支持这样一假设:体内注射17β-雌二醇或体外利用17β-雌二醇处理后,性类固醇激素降低牛(Subandrio et al., 2000)Subandrio, A., I. Sheldon, and D. Noakes. 2000. Peripheral and intrauterine neutrophil function in the cow: The influence of endogenous and exogenous sex steroid hormones. Theriogenology 53:1591–1608.(Watson et al., 1987) Watson, E., C. Stokes, and F. Bourne. 1987. Influence of administration of ovarian steroids on the function of neutrophils isolated from the blood and uterus of ovariectomized mares. J. Endocrinol. 112:443–448.和人PMN(Miyagi et al., 1992) Miyagi, M., H. Aoyama, M. Morishita, and Y. Iwamoto. 1992. Effects of sex hormones on chemotaxis of human peripheral polymorphonuclear leukocytes and monocytes. J. Periodontol. 63:28–32.趋化性。但是,这些报道仅限于趋化性的影响;还未见体外通过上皮细胞和成纤维细胞的影响。利用添加上皮细胞和成纤维细胞,这些细胞与PMN的相互作用也被研究,尽管没有考虑内皮细胞的作用。应该注意到的是,我们研究的结果和文献中的数据比较不是完全一致,由于种属差异,内源性和外源性类固醇激素浓度不同、或者都有,和研究的迁移(渗出VS趋化性和随机性迁移)类型不同。然而,从我们研究和文献得出的一般结论是17β-雌二醇对PMN迁移的抑制作用。这种效应可能由17β-雌二醇与其受体的相互作用介导。但是,牛PMN雌酮受体的存在还未被完全证明。另一假设是17β-雌二醇的作用不是由受体介导的。因为PMN分离物中存在其他细胞(10%),我们不能排除-雌二醇以旁路途径发挥其对PMN的作用的可能性。

在目前的研究中,与对照组相比孕酮对活化PMN的数量没有影响。文献中有与此相矛盾的报道。Subandrio et al2000Subandrio, A., I. Sheldon, and D. Noakes. 2000. Peripheral and intrauterine neutrophil function in the cow: The influence of endogenous and exogenous sex steroid hormones. Theriogenology 53:1591–1608.的研究中,孕酮处理卵巢切除奶牛后,PMN趋化性的显著降低。血PMN的随机性迁移被降低,孕酮注射卵巢切除的母马,以及体外处理来自于非处于周期的小马的PMNMiyagi et al. (1992) Miyagi, M., H. Aoyama, M. Morishita, and Y. Iwamoto. 1992. Effects of sex hormones on chemotaxis of human peripheral polymorphonuclear leukocytes and monocytes. J. Periodontol. 63:28–32.报道孕酮能轻微增加人PMN的趋化性。

综上所述,通过体外模型,我们的研究发现17β-雌二醇抑制迁移后牛血液PMN的趋化能力和活性。也证明上皮细胞而不是成纤维细胞作为凋亡诱导因子。尽管这些重要的现象需要进一步的研究它们的作用机制,我们的研究有助于进一步理解围产期免疫抑制。

J. Dairy Sci. 87:3340–3349

American Dairy Science Association, 2004.

Influence of 17β-Estradiol, Progesterone, and Dexamethasone

on Diapedesis and Viability of Bovine Blood

Polymorphonuclear Leukocytes

I.                    Lamote, E. Meyer, L. Duchateau, and C. Burvenich

支原体属是最小的能自我复制的细菌。它们含有一特小的基因组和他们的细胞细胞外膜由一单膜组成。尽管它们仅有过分简单化的组成,但是支原体有感染人和动物的能力,并引起使机体虚弱的疾病。支原体引发的乳腺炎是一世界范围的难题。感染牛的不同种的衣原体,牛支原体是致病性最高,是乳腺炎的常见病因。衣原体乳腺炎的预防受到低估,因为临床症状启动之前具有长时间的潜伏期,以及临床症状小时后也具有持久性,这些都阻止它的鉴定作为特定乳腺炎的致病因子。根据USDA国家动物健康监控系统乳业研究(2002),7.9%的牛乳样检测为支原体阳性,牛支原体阳性占86%。支原体测定为阳性的奶牛场是位于美国的西部。支原体的分布不仅限于此地区,但是因为阳性样本恢复到76%

感染的形成部分受宿主针对入侵生物体的防御的控制。与金黄色葡萄球菌或牛支原体相比,大肠杆菌IMI引起不同的临床过程已被很好的了解。乳房内大肠杆菌感染在性质上是急性的,一般在几天内会显现出来(Smith and Hogan, 1993)。相反,金黄色葡萄球菌和牛支原体感染通常是非急性,但导致能在动物生命期内持续存在的慢性感染(Bushnell, 1984; Sutra and Poutrel, 1994).。我们和其他研究人员以研究了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌IMI触发的不同炎性反应,以及相应的感染的退化。与金黄色葡萄球菌相比,大肠杆菌IMI触发更急性的乳房内细胞因子反应,并增强补体活动。尤其住的注意的是,金黄色葡萄球菌IMI以完全缺乏IL-8或肿瘤坏死因子的产生,并且金黄色葡萄球菌IMI特征全部消退的炎性反应与乳腺中持续能力相关。这些数据表明对IMI的宿主免疫反应有病原依赖性变异,且有限的乳房内反映可能有助于慢性IMI的形成。

识别不同病原共有的保守基序的能力能使固有免疫系统抵抗大多数病原。这些基序作为病原相关分子形式为人们所知,包括细菌细胞膜和细胞壁组分,LPS,肽聚糖,磷壁酸和巨噬细胞活化脂肽2k Da(Aderem and Ulevitch, 2000)。脂多糖是一种所有革兰氏阴性菌含有的高促炎组分,包括大肠杆菌,被Toll样受体-4识别. (Poltorak et al., 1998)。金黄色葡萄球菌和其它细菌细胞壁内含有的肽多糖(Yoshimura et al., 1999)和磷壁酸(Schroder et al., 2003),以及支原体细胞膜内的脂肽(Nishiguchi et al., 2001; Seya and Matsumoto, 2002)Toll样受体-2识别,并需要TLR-1 TLR-6的协作(Omueti et al., 2005)。因而,在宿主仅有有限的识别组分的情况下,识别大量细菌表达的保守因素的能力是固有免疫系统对多数细菌产生应答。牛支原体IMI也以补体的活化和细胞因子的产生为特征,例如:TNF-α, IL-1β, TGF-α, IFN-γ, IL-12, IL-10, TGF-β1, and TGF-β2 (Figures 4 to 7)。类似的,大肠杆菌IMI也诱发细胞因子(Riollet et al., 2000; Bannerman et al., 2004c; Chockalingam et al., 2005)的产生以及补体的活化。尽管金黄色葡萄球菌释放TGF-α, IFN-γ, IL-12, TGF-β1TGF-β2,这些病原引起的IMITNF-α, IL-8, and IL-10的缺乏和变化的IL-1β以及补体的激活为标志(Riollet et al., 2000 Bannerman et al., 2004c, 2006).。这样,和我们的假设相反,在牛支原体IMI期间起作用的炎性介质更可能反应参与宿主对大肠杆菌产生的应答,而不是金黄色葡萄球菌。

活化和补体激活的持续时间在牛支原体和其它激活这些反应的乳房内病原之间具有显著的不同。和大肠杆菌(Riollet et al., 2000; Bannerman et al., 2004c),、肺炎克雷伯氏菌(Bannerman et al., 2004b)、金黄色葡萄球菌(Bannerman et al., 2004a),和铜绿假单胞菌(Bannerman et al., 2005)相比,牛支原体感染的乳样中检测到的最大TNF-α浓度小10倍以上。这里报道的TNF-α的浓度和这些形成慢性感染的链球菌菌株引发的IMITNF-α浓度是相当的(Rambeaud et al., 2003; Bannerman et al., 2004a)

J. Dairy Sci. 90:3336–3348

doi:10.3168/jds.2007-0058

. American Dairy Science Association, 2007.

Innate Immune Response to Intramammary Mycoplasma bovis Infection

A.      C. W. Kauf,* R. F. Rosenbusch,† M. J. Paape,* and D. D. Bannerman*

细胞因子是IMI期间炎性反应的主要介质。细菌释放能有效触发乳腺白细胞和上皮细胞分泌细胞因子的毒素。(Paape et al., 2003)。乳腺内注入大肠杆菌或金黄色葡萄球菌在临床症状和乳细胞因子模式蛋白水平和m RNA水平(Lee et al., 2006).上引发不同固有免疫反应。细胞因子模式不同可能是

两种类型乳腺炎症状后遗症不同的基础。

很少有研究关注于细胞因子在乳腺炎期间组织破坏调控中的作用。细胞因子招募在感染位点起吞噬作用的PMN。在一项关于重组牛IL-8作为一种有效奶牛亚临床乳腺炎的治疗因素使用的研究中,Takahashi et al. (2005)观察到乳体细胞数和乳房内注射重组牛IL-8后化学发光的显著增加。尽管它们没有研究组织破坏,但是高水平的乳细胞书和自由基的产生一定会导致组织损伤。已有报道称通过体外牛主动脉内皮细胞系和MAC-T细胞组成的内皮-上皮屏障模型发现重组牛IL-8能诱导PMN迁移(Lee and Zhao, 2000)。其他细胞因子,例如肿瘤坏死因子和IL-1,诱导各种细胞类型(Mebmer et al., 1999)和人乳腺上皮细胞凋(Burow et al., 1999)凋亡。大肠杆菌乳腺炎期间这些细胞因子水平增加(Bannerman et al., 2004),,这使人推测它们也可能诱导牛乳腺上皮细胞凋亡。一系列细胞因子也促使PMN的功能发生较大变化,包括粘附性,表面受体表达,自由基产生和溶酶体成份的释放。(Paape et al., 2003)。因此,细胞因子对组织损伤的作用更可能是由PMN的招募和激活介导。

Mammary tissue damage during bovine mastitis: Causes and control

X. Zhao and P. Lacasse

Downloaded from jas.fass.org by on April 10, 2009.55-65

.2008 American Society of Animal Science. All rights reserved. J. Anim. Sci. 2008. 86(Suppl. 1):57–65

doi:10.2527/jas.2007-0302

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  • 论森欧外的历史小说
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