鲍曼不动杆菌感染诱导的宿主肺部免疫微环境动态变化研究

细菌感染性疾病严重危害人类健康,抗生素的发现以及使用有效降低了死亡率,但与此同时长期不合理的使用抗生素造成的细菌耐药问题也越来越突出,给临床带来极大的挑战。鲍曼不动杆菌是医院感染中最常见的多重耐药菌,可侵袭病人的多个部位造成感染,其中肺部感染较为常见。它对正常人不造成严重威胁,但在机体免疫功能低下时引起感染,表明宿主正常状态的免疫系统对鲍曼不动杆菌的入侵具有较强的防御功能。目前鲍曼不动杆菌与宿主的相互作用研究有限,因此本研究通过探讨鲍曼不动杆菌感染诱导的宿主免疫微环境的动态变化,为临床治疗提供新的治疗靶点和理论基础。在本研究中,小鼠体内细菌载量实验表明鲍曼不动杆菌感染后,细菌载量在Mirdametinib说明书小鼠体内逐渐减少,至感染后96小时,小鼠体内的细菌全部被清除。通过流式细胞术检测小鼠肺部免疫细胞组成以及数目的变化发现:小鼠肺部的免疫细胞组成随着体内细菌载量的减少也发生相应的变化,主要表现为在感染后4小时内,肺泡巨噬细胞的比例以及数量显著减少,而中性粒细胞的比例以及数量显著增多;在感染后4-6天,肺泡巨噬细胞的比例逐渐回升,而中性粒细胞和其他免疫细胞比例逐渐减少,肺部的免疫细胞构成逐渐恢复到正常状态的水平。进一步研究鲍曼不动杆菌感染条件下肺泡和肺组织中免疫微环境变化的差异发现:感染6小时后,小鼠肺泡和肺组织中的细菌载量相当,并且两者的细菌载量随感染时间推移都急剧下降;同时两者的免疫细胞组成发生了类似的动态变化,即早期的肺泡巨噬细胞减少和中性粒细胞增多,和后期的肺泡巨噬细胞增多和中性细胞的减少。表明在鲍曼不动杆菌呼吸道感染条件下,肺泡内的免疫细胞构成可模拟肺组织内的免疫细胞构成变化。为了研究小鼠呼吸道感染鲍曼不动杆菌后肺部免疫细胞构成变化的分子机制,分别对Ifnar-/-小鼠、Nlrp3-/-Aim2-/-小鼠和WT小鼠呼吸道感染鲍曼不动杆菌,IDN-6556试剂结果发现突变体小鼠肺泡和肺组织内免疫细胞构成的变化与WT小鼠相当,提示鲍曼不动杆菌呼吸道感染诱导的宿主肺部免疫微环境的变化不依赖于I型干扰素信号通路以及NLRP3和AIM2炎症小体信号通路。为了深入解析鲍曼不动杆菌感染诱导的肺泡免疫微环境的构bio-mediated synthesis成组分和动态变化,对WT小鼠未感染、感染鲍曼不动杆菌6小时和6天的肺泡灌洗液样本进行单细胞测序和分析。结果显示鲍曼不动杆菌感染6小时后肺泡巨噬细胞处于免疫应答状态,有大量炎症因子通路激活;感染6天后肺泡巨噬细胞处于恢复状态,通过自我增殖进行重建,进而逐渐恢复到生理状态下的免疫微环境。综上所述,本研究通过鲍曼不动杆菌呼吸道感染小鼠模型,揭示了宿主清除鲍曼不动杆菌的动态过程和内在机制,发现了肺泡巨噬细胞的早期显著减少和中性粒细胞大量募集的内在关系,及二者在肺部鲍曼不动杆菌清除中的重要功能。肺泡免疫微环境的单细胞测序分析阐明了肺泡微环境的具体免疫细胞构成以及鲍曼不动杆菌感染诱导的肺泡巨噬细胞消失与重构的变化规律。该研究不仅丰富了人们对宿主免疫防御感染的细胞机制理解,并对呼吸道感染性疾病的诊断与预防都具有重要的理论指导意义。