簡(jiǎn)介:
二手煙的細(xì)胞暴露及其對(duì)呼吸道病毒感染的易感性研究目標(biāo)是了解二手煙的暴露對(duì)病毒性呼吸道**的形成有何促進(jìn)作用。本研究項(xiàng)目的目的是確定在病毒感染中二手煙霧暴露的影響,在肺上皮細(xì)胞模型,使用兩種流行的人類呼吸道病毒:鼻病毒和腺病毒。
腺病毒(AD)是無(wú)包膜DNA病毒,是兒科需要住院**的呼吸系統(tǒng)**的重要病原體。這些病毒也是造成急性呼吸道傳染性**爆發(fā)的主要原因。B類(如血清3型,7型和11型),C類(如血清5型),和E類(例如血清4型)是*常見(jiàn)的呼吸道病原體。
人鼻病毒(HRV)是小核糖核酸病毒家族的成員。這些高度多樣化的無(wú)包膜RNA病毒是重要的人類病原體和普通感冒的*常見(jiàn)的病原體。流行病學(xué)研究表明,HRV感染可能與**和COPD病情加重有關(guān)。
我們推測(cè),通過(guò)二手煙的暴露,增加受體分子的有效性和促進(jìn)細(xì)胞進(jìn)入,從而增加呼吸道病毒的感染。該研究的理論基礎(chǔ)是,確定二手煙暴露增加呼吸道感染易感性的機(jī)制, 進(jìn)而進(jìn)一步干預(yù)以減少呼吸道**。這一假設(shè)將通過(guò)三個(gè)明確的目標(biāo)進(jìn)行驗(yàn)證:
目標(biāo) 1.
確定二手煙暴露對(duì)呼吸道上皮細(xì)胞的滲透性及病毒受體的數(shù)量和有效性的影響。
目標(biāo) 2.
確定二手煙暴露在體外對(duì)呼吸道病毒感染的氣道上皮細(xì)胞的影響。
目標(biāo) 3.
確定二手煙暴露對(duì)病毒感染促炎反應(yīng)的影響。
方法
香煙相對(duì)濕度保持30%~40%。實(shí)驗(yàn)中,細(xì)胞暴露于香煙煙霧8分鐘/次。主流香煙煙霧的每次吸煙量保持30.10ml。側(cè)流香煙煙霧保持在78.36ml。采用Cultex細(xì)胞暴露系統(tǒng)(Hannover,Germany),細(xì)胞體外的氣-液(ALI)培養(yǎng),并在氣-液界面進(jìn)行香煙煙霧的高效暴露。
結(jié)果
香煙煙霧暴露減少calu3單層細(xì)胞的跨上皮電阻。

在transwell上極化Calu3細(xì)胞,主流煙和測(cè)流煙暴露10~30分鐘后,結(jié)果TER(跨上皮電阻)值降低。主流煙暴露的細(xì)胞,TER值可以恢復(fù);測(cè)流煙暴露的細(xì)胞,在實(shí)驗(yàn)1~24小時(shí)內(nèi)TER值沒(méi)有恢復(fù),表明暴露損傷為不可逆損傷。
香煙煙霧暴露對(duì)calu3病毒感染細(xì)胞的影響

可以觀察到,在MOI 1 PFU/cell的3個(gè)獨(dú)立感染實(shí)驗(yàn)3天后,總的傳染性病毒產(chǎn)量沒(méi)有大的變化。然而,在煙霧暴露和感染Ad3p細(xì)胞中,傳染病毒產(chǎn)量有明顯的增加趨勢(shì)。

當(dāng)對(duì)頂層、細(xì)胞內(nèi)以及底部的感染病毒產(chǎn)量進(jìn)行評(píng)估時(shí),發(fā)現(xiàn)在底部沒(méi)有檢測(cè)到病毒。有趣的是,在主流煙和測(cè)流煙感染Ad4和Ad5后的頂層和細(xì)胞內(nèi)病毒滴度有明顯的增加。在MOI 1.0 PFU/cell感染三天后的感染病毒的產(chǎn)量評(píng)估。
香煙煙霧暴露導(dǎo)致進(jìn)入的感染Ad5-CVM-mCherry增加
在MOT為10.0 PFU/cell,感染了非復(fù)制型Ad5-CMV-mCherry的Calu3細(xì)胞的mCherry熒光蛋白的表達(dá)量的熒光顯微鏡的檢查。過(guò)濾測(cè)流煙空氣的暴露實(shí)驗(yàn)作為對(duì)比控制,10X倍數(shù)觀測(cè)。初步數(shù)據(jù)顯示,側(cè)流煙霧暴露導(dǎo)致進(jìn)入的感染病毒量增加。重復(fù)實(shí)驗(yàn)并通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)對(duì)細(xì)胞表達(dá)的mCherry的數(shù)量進(jìn)行定量評(píng)估。
促炎細(xì)胞因子的反應(yīng)

在1.0 PFU/cell MOI感染Ad3p,Ad4p和Ad5p6小時(shí)和18小時(shí)后,暴露于主流煙和測(cè)流煙,采用懸浮芯片檢測(cè)腺病毒感染Calu3細(xì)胞促炎細(xì)胞因子反應(yīng)。
香煙煙霧暴露對(duì)calu3鼻病毒感染細(xì)胞的影響
總的來(lái)說(shuō),目前的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,如腺病毒,暴露于主流或側(cè)流煙霧沒(méi)有顯著提高受感染細(xì)胞的鼻病毒的復(fù)制。在MOI為0.1,0.5,1.0和5.0 PFU/cell的數(shù)據(jù)集之間沒(méi)有觀察到顯著可測(cè)量的差異。令人鼓舞的發(fā)現(xiàn)是,可以在transwell系統(tǒng)的頂部,細(xì)胞和基底室單獨(dú)感染腺病毒的產(chǎn)量評(píng)估,并進(jìn)行類似的鼻病毒實(shí)驗(yàn),以提高我們的檢測(cè)差異的能力。

總結(jié)
目前數(shù)據(jù)的初步分析表明,極化肺上皮細(xì)胞的香煙煙霧暴露(無(wú)論是主流煙和側(cè)流)導(dǎo)致可測(cè)量的增強(qiáng)腺病毒的復(fù)制。此外,這些細(xì)胞暴露于吸煙前,腺病毒感染加劇了他們?cè)诟腥竞?span lang="EN-US">18小時(shí)以上炎癥反應(yīng),可能是由于增加了病毒進(jìn)入的結(jié)果。