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随着我国畜牧业以及其它工业的发展,我们所面临的疾病危害也越来越普遍,这直接影响我国畜牧业的发展和人体健康。肺炎作为家畜以及人们的主要疾病,其患病率呈现逐年上升的趋势。引起人和动物感染肺炎的因素多种多样,机体通过多种途径抵御肺炎的发展。当机体感染肺炎时,机体通过免疫器官以及免疫细胞来控制炎症的发展。关于迷走神经支配免疫器官来调节炎症研究还不是很完善,较为清楚的是机体可以通过胆碱能抗炎通路来控制炎症。现阶段,迷走神经通过调节胸腺的免疫功能来控制炎症的发展还很模糊,其研究对于肺炎的预防和治疗具有重要意义。本实验中,通过吸入LPS感染急性肺炎模型,利用组织学和血清学检测肺炎模型是否建立成功。而后利用免疫组织化学研究肺组织TLR4、5-HT、CGRP、和肺和胸腺中CD4和CD8以及孤束核c-fos阳性细胞的表达水平。利用免疫荧光双标法检测TLR4和synapsin-1与5-HT、CGRP共定位表达情况。通过颈部迷走神经干切断实验,研究迷走神经对胸腺中胸腺素、乙酰胆碱以及乙酰胆碱受体、CD4和CD8的表达量的影响。本实验总共分为四组,对照组:正常饲养,生理盐水作为对照;感染组:LPS吸入性感染肺炎;假手术+感染组:颈部开口不切断迷走神经后LPS吸入性感染肺炎;手术+感染组:颈部开口切断右侧迷走神经后LPS吸入性感染肺炎。具体研究结果如下:1、肺炎模型的建立为了构建肺炎模型,本实验采取腹腔注射水合氯醛麻醉,而后通过吸入2 g/L的LPS溶液40μL诱导急性肺炎,每隔一天感染一次,总共感染3次。同时,通过病理解剖观察、组织学观察、脏器系数比较、血清学的方法来确定肺炎是否成功建立。结果显示:感染组小鼠肺泡间质细胞大量增生,组织间隙增大,同时伴有炎性细胞浸润。直观观察到感染组肺组织表面具有出血性梗死灶和出血斑点,感染组胸腺发生萎缩。其次,感染组小鼠体重显著性降低,肺绝对重量以及脏器系数显著增加,胸腺的绝对重量和脏器系数显著性降低(P<0.05)。另外,与对照组相比,感染组血清中IL-2含量显著性降低,TNF-α含量显著性升高(P<0.05)。2、迷走神经对肺组织TLR4、5-HT、CGRP表达的影响小鼠感染模型建立成功后,为了研究迷走神经对肺组织TLR4、5-HT、CGRP表达的影响。本实验通过免疫组织化学染色和荧光定量PCR的方法,探究了肺组织细胞表面LPS受体、肺神经内分泌细胞5-HT和CGRP两种物质的表达量,同时运用了免疫荧光双标的方法检测了肺神经分泌细胞与神经之间和TLR4之间的内在联系。结果显示:(1)感染组与对照组相比,肺组织细胞TLR4表达量显著性升高,阳性细胞数量显著性增加;手术+感染组与感染组相比,肺组织细胞TLR4表达量以及阳性细胞数量显著性增加(P<0.05)。(2)感染组与对照组相比,肺神经内分泌细胞的分泌功能增强,5-HT和CGRP的表达量显著性增加;手术+感染组与感染组相比,肺神经内分泌细胞的分泌功能增强,5-HT和CGRP的表达量显著性增加(P<0.05)。(3)免疫荧光双标结果发现,肺神经内分泌细胞表面没有LPS的受体表达,但是,迷走神经末梢与肺神经内分泌细胞之间存在着突触联系,肺神经内分泌细胞可以通过5-HT和CGRP与神经末梢突触前膜结合,将化学信号转化成电信号传递到大脑。(4)荧光定量PCR结果表明,与对照组相比较,感染组TLR4 m RNA和CGRP m RNA表达量显著性增加,手术+感染组与感染组相比,TLR4 m RNA和CGRP m RNA表达量显著性增加(P<0.05)。3、迷走神经对孤束核神经元c-fos及其m RNA表达的影响为了探究迷走神经对孤束核神经元活动的影响,本实验通过免疫组化测定了孤束核神经元c-fos的表达,结果发现感染组神经元c-fos表达量显著高于对照组,这说明感染肺炎后孤束核神经元活动增强;手术+感染组与感染组相比,孤束核神经元c-fos表达量显著降低,神经元活动减弱(P<0.05)。另外,实验还运用了荧光定量PCR的方法探究了孤束核神经元c-fos m RNA的表达量。结果表明,感染组神经元c-fos m RNA表达量显著高于对照组,手术+感染组与感染组相比,孤束核神经元c-fos m RNA表达量降低(P<0.05)。4、迷走神经对Ach及其受体的影响迷走神经末梢能够释放Ach与胸腺细胞表面的Ach R结合来调节胸腺细胞的活动。为了探究迷走神经对Ach及其受体的影响,本实验运用了比色法、免疫组织化学染色法、荧光定量PCR分别检测了胸腺组织中Ach含量、M-Ach R和M-Ach R m RNA的表达量。结果发现,感染组Ach含量显著性高于对照组,手术+感染组与感染组相比较,Ach含量显著性降低(P<0.05)。其次,与对照组相比,胸腺皮质细胞表面M-Ach R表达量显著性增加,手术+感染组M-Ach R表达量显著性低于感染组(P<0.05)。另外,荧光定量RCR结果与免疫组化结果相同,感染组M-Ach R m RNA表达量显著性高于对照组,手术+感染组与感染组相比较,M-Ach R m RNA表达量显著性降低(P<0.05)。5、迷走神经对胸腺免疫功能的影响为了探究迷走神经对胸腺免疫功能的影响,首先,本实验运用组织学的方法,探究了迷走神经对胸腺相对重量的影响。研究发现,感染组胸腺相对重量显著性低于对照组,手术+感染组与感染组相比较,胸腺的相对重量显著增加,切断迷走神经能够抑制胸腺相对重量的下降(P<0.05)。其次,本实验利用了ELISA实验方法,检测了迷走神经对胸腺素分泌的影响,结果显示,与对照组相比,感染组胸腺素分泌量显著性增加,手术+感染组血清中胸腺素含量显著性低于感染组(P<0.05),同时还利用荧光定量PCR方法检测了胸腺素m RNA的表达量,结果与ELISA实验结果一致。因此,迷走神经能够促进胸腺素的分泌。另外,实验利用免疫组化染色方法研究了迷走神经对胸腺组织CD4、CD8表达量的影响。结果显示,与对照组相比,感染组胸腺组织CD4、CD8的表达量显著性增加,与感染组相比,手术+感染组CD4、CD8的表达量降低(P<0.05)。6、迷走神经对肺炎的抑制作用为了研究迷走神经对肺炎的抗炎作用,本实验运用组织学、以及免疫组织化学染色方法,探究了迷走神经对肺相对重量以及肺组织CD4和CD8表达量的影响。结果显示,感染组肺的相对重量显著性高于对照组(P<0.05)。另外,免疫组化结果显示,与对照组相比,肺组织中CD4和CD8的表达量显著性升高(P<0.05)。与感染组相比,手术+感染组肺组织中CD4和CD8的表达量显著性降低(P<0.05)。荧光定量PCR结果与免疫组化染色结果一致。综上所述,发生肺炎时,肺神经内分泌分泌功能增强,迷走神经能够抑制肺神经内分泌细胞表达5-HT和CGRP。另外,迷走神经与肺神经内分泌细胞之间形成联系将肺内环境信息传到孤束核,致使孤束核神经元c-fos表达增加。而后传出神经纤维通过提高胸腺中ACh含量、M-ACh R的合成、胸腺素的合成以及CD4和CD8的表达来提高胸腺的免疫功能。并通过促进CD4+T细胞和CD8+T细胞的输出,增加肺组织CD4和CD8的表达来抑制炎症的发展。本研究揭示了肺炎的神经免疫调节机制,为肺炎的治疗提供了新的思路,对理解脑调节外周炎症的机制具有重要意义。