Acta Neuropathologica:HIF-1α与肺炎球菌性脑膜炎的血脑屏障功能障碍和细菌的细胞外迁移有关

2020-07-25 MedSci原创 MedSci原创

细菌性脑膜炎是一种致命的疾病,最常见的由肺炎链球菌引起,可导致严重的神经系统疾病后遗症,包括脑水肿、癫痫、中风和未经治疗的死亡。

脑膜炎是一种威胁生命的中枢神经系统感染。尽管抗菌治疗取得了进展,但细菌性脑膜炎仍然对全球健康构成严重威胁,其中最常见引起脑膜炎的细菌是肺炎链球菌,通常在上呼吸道定植。侵袭性肺炎球菌感染主要发生在儿童、老年人和免疫功能低下的个体。脑膜炎是由肺炎链球菌通过血-脑脊液屏障或血-脑屏障(BBB)从血液转移到大脑而引发的。人们对其潜在机制仍知之甚少。目前的治疗策略包括辅助地塞米松治疗炎症和脑水肿,其次是抗生素

本文作者团队先前已经证明缺氧诱导因子(HIF-1α)在细菌感染中普遍激活,这篇文章主要在人、鼠脑膜炎脑组织中,用免疫组织化学方法观察HIF-1α的激活,发现脑内皮细胞(EC)肺炎感染导致HIF-1α/VEGF(Western blotting/qRT-PCR)上调,与细胞旁通透性(荧光测定、阻抗测量)相关。血液感染小鼠的通透性增加,肺炎链球菌在大脑中沉积,HIF-1α/VEGF通路(脑微血管RNA测序)基因上调。

方法:收集福尔马林固定石蜡包埋的小鼠脑膜炎标本和人脑膜炎(包括细菌性、病毒性、真菌性或寄生性脑膜炎感染)尸检标本,用免疫组织化学方法研究HIF-1α的激活。简言之,石蜡包埋样品在Leica切片机(SM2000R,Leica Microsystems,德国)上切成3-5μm的薄片,在不同的染色之前,在降低乙醇浓度的情况下进行脱石蜡和再水化处理。苏木精-伊红染色用于组织病理学检查和诊断。在Ventana Discovery XT自动免疫组织化学系统上,使用各种抗体进行单或双染色。

结论:细菌在BBB中的细胞外迁移以及HIF-1α/VEGF在其中的关键作用,建议以该途径为靶点,以防止BBB功能障碍和随后的感染性脑损伤。

Devraj, G., Guérit, S., Seele, J. et al. HIF-1α is involved in blood–brain barrier dysfunction and paracellular migration of bacteria in pneumococcal meningitis. Acta Neuropathol 140, 183–208 (2020). 



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