等离子活化液灭活淋球菌及灭菌机制相关研究

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目的:本研究使用生理盐水和去离子水为介质的等离子体活化液(PAL)灭活淋球菌。实验对PAL灭活淋球菌进行了初步研究,并探讨PAL灭活淋球菌作用机制。,同时建立淋球菌小鼠脾细胞单核细胞体外感染模型,观察PAL、淋球菌处理前后单核细胞促炎基因IL-1β的表达以及上清液中炎性因子IL-10和IL-17的释放。方法:实验使用用CFU计数和XTT分析PAL处理前后淋球菌的存活率,使用激光共聚焦显微镜观察PAL处理后淋球菌细胞膜完整性,并利用透射电子显微镜(TEM)观察处理前后淋球菌形态的变化。PCR技术观察淋球菌在PAL处理前后基因(Plic1、Oxy R)表达的变化。利用荧光探针检测淋球菌中活性氧(ROS)含量变化。提取小鼠脾单核细胞建立小鼠体外淋球菌感染模型,使用PCR和ELISA法观察淋球菌在PAL处理后淋球菌中炎症基因和上清液中炎症因子IL-10和IL-17释放水平。结果:无论是使用去离子水还是生理盐水作为介质的等离子体活化液(PAW和PAS),对淋球菌都具有确切的杀灭作用。据CFU观察,在大气压低温等离子体处理时间为120s时,活化液浸泡淋球菌时间为30分钟,淋球菌基本死亡100%(7.74-log)。但是,根据XTT测量结果表明,在相同处理时间的PAL中浸泡30分钟后,有6%的淋球菌保留了其代谢能力。这种差异表明某些淋球菌可能会进入生理性存活但不能培养(VBNC)状态,以保护自己免受环境压力伤害。等离子体活化液中长寿命RS(H2O2、NO3-、H+)破坏细胞膜,并通过穿透细胞破坏了细胞内ROS的平衡,阻碍了淋球菌代谢,最终导致淋球菌死亡。激光共聚焦显微镜观察淋球菌表明,用PAL处理90 s的细菌中有90%为红色的死亡细菌。透射电镜(TEM)观察发现淋球菌的细胞壁在等离子体活化液的作用下明显受损,菌毛大量消失。PAL可以破坏淋球菌菌毛相关基因Plic1和活性氧相关基因Oxy R。在小鼠的体外感染模型中,单核细胞被淋球菌感染后,细胞炎症基因和细胞上清中炎症因子的表达水平迅速增加。使用PAL处理单核细胞可以促进炎症基因和炎症因子的表达。用PAL处理被淋球菌感染后单个核细胞的感染组后,相对于空白对照组细胞炎症基因和炎症因子也增加到一定水平。结论:PAL不仅可以快速有效地杀灭淋球菌,而且在一定程度上可以刺激炎症基因、炎症因子基因表达的上调。PAL杀灭淋球菌的机制可能与PAL中存在的活性物质破坏细菌的细胞壁,细胞膜,细菌基因以及淋球菌中的活性氧氧化应激水平有关,PAL在一定程度上可能调节机体的炎症反应,通过干预炎症因子和基因的活化来影响感染状态,从而促进疾病的治愈。
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