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坏死性小肠结肠炎中细菌和toll样受体介导的炎症相互作用的建模。 (英语) Zbl 1342.92089号

摘要:坏死性小肠结肠炎(NEC)是早产儿的一种严重胃肠道疾病,其特征是肠上皮细胞受损,促炎反应过度。由于Toll-like受体-4(TLR4)的激活阻止细胞迁移和增殖,并导致肠道内不受控制的炎症反应,因此该受体被确定为NEC发生的关键因素。Toll样受体9(TLR9)已被证明能感知细菌基因组成分(CpG DNA),并在NEC中发挥抗炎作用。我们现在在体外结果表明,CpG DNA直接抑制TLR4激活,我们建立了肠道内细菌-免疫相互作用的数学模型,以研究TLR4信号的抑制如何改变炎症、相关细菌对组织的侵袭以及由此产生的结果。该模型预测TLR9可以抑制TLR4的有益和有害作用,因此这两种受体需要适当的平衡作用才能促进肠道健康。模型结果还用于探索三种可能阻止NEC发展的干预措施:减少粘液层中的细菌、给予益生菌治疗和阻断TLR4激活。虽然该模型表明,这些干预措施在大多数情况下都是成功的,但该模型也用于确定拟议的治疗方法可能有害的情况。

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92 C50 医疗应用(通用)
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参考文献:

[1] Afrazi,A。;索迪,C。;Richardson,W。;尼尔,M。;很好,M。;Siggers,R。;Hackam,D.,《坏死性小肠结肠炎Toll样受体的发病机制和治疗的新见解》,Pediatr。决议,69,3,183-187(2011)
[2] 阿基拉,S。;武田,K。;Kaisho,T.,连接先天性和获得性免疫的Toll样受体关键蛋白,Nat.Immunol。,2, 8, 675-680 (2001)
[3] AlFaleh,K。;Anabrees,J。;巴斯勒,D。;Al-Kharfi,T.,益生菌预防早产儿坏死性小肠结肠炎,Cochrane数据库系统。第3版,CD005496(2011)
[4] 安·G。;尼曼,G。;Vodovotz,Y.,《创伤和脓毒症中的计算和系统生物学》,《国际创伤杂志》,第2期,第1-10页(2012年)
[5] 阿尔塞罗,J。;Ermentrout,G。;Upperman,J。;沃多沃茨,Y。;Rubin,J.,使用数学模型分析益生菌和炎症在坏死性小肠结肠炎中的作用,PLoS ONE,5,4,e10066(2010)
[6] Bianchi,M。;Manfredi,A.,《危险进出》,《科学》,第323期,第1683-1684页(2009年)
[8] Chan,K。;Wong,K。;Luk,J.,LPS-CD14-TLR4介导的炎症在坏死性小肠结肠炎发生中的作用及其治疗意义,世界胃肠病学杂志。,15, 38, 4745-4752 (2009)
[9] Claud,E。;卢,L。;安东·P。;萨维奇,T。;沃克,W。;Cherayil,B.,肠上皮中发育调节的I-kappaB表达和鞭毛蛋白诱导炎症的敏感性,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,101、19、7404-7408(2004)
[10] 科拉多,M。;塞尔纳达,M。;Bauer,C。;文托,M。;Perez-Martinez,G.,早期生命阶段的微生物生态学和宿主微生物相互作用,肠道微生物,3,4,352-365(2012)
[11] Corazziari,E.,正常结肠和炎症结肠的肠粘液屏障,儿科杂志。胃肠病学。螺母。,48,S54-S55(2009)
[12] 达尼,C。;比亚代奥利,R。;贝尔蒂尼,G。;Martelli,E。;Rubaltelli,F.,益生菌喂养预防早产儿尿路感染、细菌败血症和坏死性小肠结肠炎。一项前瞻性双盲研究,Biol。新生儿,82,2,103-108(2002)
[13] Deitch,E.,单纯性肠梗阻导致人类细菌移位,Arch。外科学,124699-701(1989)
[14] Deitch,E.,细菌移位在坏死性小肠结肠炎中的作用,儿科学报。,396, 33-36 (1994)
[15] 杜尔科普,B。;Vaishnava,S。;Hooper,L.,《肠道粘膜表面微生物群的免疫反应》,《免疫学》,31368-376(2009)
[16] Edde,L。;希波利托,R。;黄,F。;Headon博士。;沙尔维茨,R。;Sherman,M.,乳铁蛋白保护新生大鼠免受肠道相关系统感染,美国生理学杂志。胃肠测试。肝脏生理学。,281, 1140-1150 (2001)
[17] 埃德尔森,M。;巴格韦尔,C。;Rozycki,H.,坏死性小肠结肠炎的循环促炎和抗炎细胞因子水平和严重程度,儿科,103,4,766-771(1999)
[19] 格雷戈里,K。;德福吉,C。;纳塔尔,K。;菲利普斯,M。;VanMarter,L.,早产儿坏死性小肠结肠炎,新生儿高级护理,11,3,155-164(2011)
[20] Gribar,S。;索迪,C。;Richardson,W。;阿南德·R。;Gittes,G。;布兰卡,M。;雅库布,A。;施,X。;沙阿·S。;Ozolek,J。;Hackam,D.,TLR4和TLR9在坏死性小肠结肠炎发病机制和治疗中的相互表达和信号转导,免疫学杂志。,182, 636-646 (2009)
[21] Guner,Y。;弗里德里希,P。;韦,C。;多雷,F。;卡梅里尼,V。;Upperman,J.,《坏死性小肠结肠炎预后的基于状态的分析》,《外科研究杂志》,157,21-29(2009)
[22] 哈卡姆,D。;Upperman,J。;Grishin,A。;Ford,H.,坏死性小肠结肠炎发病机制中肠细胞信号障碍和肠屏障功能障碍,Semin。儿科。外科,14,49-57(2005)
[23] Haller,D。;博德,C。;哈姆斯,W。;Pfeifer,A。;希夫林,E。;Blum,S.,《非致病细菌通过肠上皮细胞/白细胞共培养引起不同的细胞因子反应》,Gut,47,79-87(2000)
[24] 韩,X。;芬克,M。;Yang,R。;Delude,R.,增加iNOS活性对内毒素血症小鼠的肠上皮紧密连接功能障碍至关重要,休克,21,3,261-270(2004)
[25] 哈里斯,M。;科斯塔里诺,A。;J·沙利文。;杜克兰,S。;麦考利,L。;科尔科兰,L。;巴特勒,S。;Kilpatrick,L.,脓毒症和坏死性小肠结肠炎危重婴儿的细胞因子升高,儿科杂志。,124105-111(1994年)
[26] Hecht,G.,《上皮宿主对肠道的固有防御机制》,《美国生理学杂志》。细胞生理学。,277, 351-358 (1999)
[27] 霍珀,L。;Macpherson,A.,《维持肠道微生物群动态平衡的免疫适应》,《国家免疫学评论》。,10, 159-169 (2010)
[28] 亨特,C。;Upperman,J。;福特,H。;Camerini,V.,《了解早产儿对坏死性小肠结肠炎(NEC)的易感性》,儿科。第63、2、117-123号决议(2008年)
[29] 象牙色,C。;Prystajecky,M。;乔宾,C。;Chadee,K.,溶组织内阿米巴DNA对Toll样受体9依赖性巨噬细胞的激活,Inf.Immun。,76, 1, 289-297 (2008)
[30] Kim,M。;克里斯特利,S。;Alverdy,J。;刘,D。;An,G.,未成熟氧化应激管理作为坏死性小肠结肠炎发病机制中的统一原则,《基于药物的模型》,《外科学杂志》,13,1(2012)
[31] 库比纳克,J。;Round,J.,Toll-like受体促进互惠共生互作,《公共科学图书馆·病原体》,8,7,e1002785(2012)
[32] Lan,J。;Cruickshank,S。;辛格,J。;Farrar,M。;洛奇,J。;费尔斯堡,P。;Carding,S.,原发性结肠上皮细胞对共生细菌的不同细胞因子反应,世界胃肠病学杂志。,11, 22, 3375-3384 (2005)
[33] 利法特,C。;卡瓦洛,J。;Gribar,S。;Cetin,S.公司。;Li,J.等人。;布兰卡,M。;Dubowski,T。;索迪,C。;Hackam,D.,TLR4通过调节肠道损伤和修复在坏死性小肠结肠炎发病机制中的关键作用,免疫学杂志。,1794808-4880(2007年)
[34] Leser,T。;Molbak,L.,《通过微生物行动更好地生活》,哺乳动物胃肠道微生物群对宿主环境的益处。微生物。,11, 9, 2194-2206 (2009)
[35] Lin,H。;徐,C。;陈,H。;钟,M。;徐,J。;留置权,R。;曹,L。;陈,C。;Su,B.,口服益生菌预防极低出生体重早产儿坏死性小肠结肠炎的多中心随机对照试验,儿科,122,4,693-700(2008)
[36] 林,P。;Nasr,T。;Stoll,B.,坏死性小肠结肠炎病理生理学和预防的最新科学进展,Semin。围产期。,32, 2, 70-82 (2008)
[37] 刘,Y。;朱,L。;Fatheree,N。;刘,X。;帕切科,S。;Tatevian,N。;Rhoads,J.,坏死性小肠结肠炎大鼠模型中肠道Toll样受体和细胞因子的变化先于组织损伤,胃肠病学,297,G442-G450(2009)
[38] 洛茨,M。;Gutle,D。;Walther,S。;Menard,S。;Bogdan,C。;Hornef,M.,《肠上皮细胞内毒素耐受性的产后获得》,《实验医学杂志》,203,4,973-984(2006)
[39] Maheshwari,A。;凯利·D。;尼古拉·T。;Ambalavanan,N。;Jain,S。;Murphy-Ullrich,J。;阿塔尔,M。;岛村,M。;班达里,V。;阿普拉哈米安,C。;Dimmitt,R。;塞拉·R。;Ohls,R.,TGF-β2抑制发育中肠道中巨噬细胞细胞因子的产生和粘膜炎症反应,《胃肠病学》,140,1,242-253(2011)
[40] Meyer-Hoffert,美国。;霍内夫,M。;Henriques-Normark,B。;Axelsson,L。;Midtvedt,T。;Putsep,K。;Anderson,M.,分泌的肠道抗菌活性位于粘液表层,Gut,57,764-771(2008)
[41] Mihatsch,W。;布拉格,C。;Decsi,T。;科拉切克,S。;Lanzinger,H。;梅耶,B。;莫雷诺,L。;波伦特,F。;Puntis,J。;沙米尔,R。;斯塔德穆勒,美国。;Szajewska,H。;Turck,D。;van Goudever,J.,《关于常规使用益生菌降低早产儿死亡率和预防坏死性小肠结肠炎和败血症的证据水平的批判性系统评价》,临床。螺母。,31, 6-15 (2012)
[42] 尼尔,M。;利法特,C。;利维,R。;普林斯,J。;比利亚,T。;沃特金斯,W。;Li,J.等人。;塞廷,S。;福特,H。;Schreiber,A。;Hackam,D.,肠细胞TLR4介导细菌吞噬作用和跨肠屏障易位,免疫学杂志。,1763070-3079(2006年)
[43] A.奈什。;Gewirtz,A。;曾浩。;Young,A。;霍伯特,M。;卡马利,V。;拉奥,A。;Madara,J.,通过抑制IkB-α泛素化通过上皮反应进行原核调节,科学,289,1560-1563(2000)
[44] 奥兰,C。;MacNaughton,W.,《益生菌和肠上皮屏障功能》,美国生理学杂志。胃肠测试。肝脏生理学。,298,G807-G819(2010年)
[45] 帕波夫,P。;塞卡雷利,G。;d'Ettore,G.,《危重儿童肠道微生物易位及补充益生菌和益生菌的影响》,《国际微生物杂志》。(2012)
[46] 佩蒂,J。;Ziegler,M.,《坏死性小肠结肠炎患者的手术策略——短肠综合征的预防和治疗》,Semin。儿科。外科学,14,3,191-198(2005)
[47] 库雷希,F。;利法特,C。;塞廷,S。;Li,J.等人。;Grishin,A。;沃特金斯,S。;福特,H。;Hackam,D.,内毒素损伤上皮修复导致肠细胞整合素表达和功能增加,《肠胃病学》,1281012-1022(2005)
[48] Rakoff-Nahoum,S。;Paglino,J。;Eslami-Varzaneh,F。;埃德伯格,S。;Medzhitov,R.,Toll样受体对共生菌群的识别是肠内稳态所必需的,Cell,118,229-241(2004)
[49] 雷诺兹,A。;鲁宾,J。;克莱蒙特,G。;戴,J。;沃多沃茨,Y。;Ermentrout,G.,急性炎症反应的简化数学模型,模型推导和抗炎分析,J.Theor。生物学,24220-236(2006)·Zbl 1441.92013年
[50] 萨梅尔,S。;Keese,M。;Kleczka,M。;拉尼格,S。;格雷茨,北。;哈夫纳,M。;Sturm,J。;Post,S.,《小肠梗阻和体内缺血期间细菌移位的显微镜观察——一种新的动物模型》,BMC Surg.,2(2002)
[51] Sherman,M.,新生儿肠道微生物易位的新概念,临床。围产期。,37:3565-579(2010年)
[52] 史密斯,P。;Ochsenbauer-Jambor,C。;Smythies,L.,天然免疫系统的肠道巨噬细胞独特效应细胞,免疫学。修订版,206149-159(2005)
[53] Smythies,L。;Sellers,M。;克莱门茨,R。;Mosteller-Barnum,M。;Meng,G。;W.本杰明。;奥伦斯坦,J。;Smith,P.,《人类肠道巨噬细胞尽管具有强烈的吞噬和杀菌活性,但仍表现出严重的炎性无能》,J.Clin。投资。,115, 1, 66-75 (2005)
[54] 索迪,C。;利维,R。;吉尔·R。;尼尔,M。;Richardson,W。;布兰卡,M。;Russo,A。;普林德,T。;比利亚,T。;Hackam,D.,DNA减弱远程创伤后肠细胞Toll样受体4介导的肠粘膜损伤,美国生理学杂志。胃肠测试。肝脏生理学。,300,G862-G873(2011)
[58] Vaishnava,S。;Behrendt,C。;Ismail,A。;埃克曼,L。;Hooper,L.,Paneth细胞直接感应肠道共生体,并在肠道-宿主-巨噬细胞界面维持体内平衡,Proc。国家。阿卡德。科学。美国,105,52,20858-20863(2008)
[59] 沃多沃茨,Y。;君士坦丁,G。;鲁宾,J。;Csete,M。;沃伊特,E。;An,G.,《炎症当前状态和未来前景的机械模拟》,数学。生物科学。,217, 1-10 (2009) ·Zbl 1158.92318号
[60] 沃多沃茨,Y。;Csete,M。;巴特尔斯,J。;Chang,S。;An,G.,转化系统炎症生物学,公共科学图书馆计算。生物学,4,1-6(2008)
[61] 王,Q。;Dong,J。;Zhu,Y.,益生菌补充剂降低了早产极低出生体重儿坏死性小肠结肠炎的风险和死亡率,更新了20项随机对照试验的荟萃分析,J.Pediatr。外科学,47,241-248(2012)
[62] 温兹尔,H。;辛普尔,G。;Feierl,G。;Steinwender,G.,传统饲养的幼鼠胃肠道自发细菌移位的时间过程及其与肠道菌群的关系,Dig。数字化信息系统。科学。,46, 5, 1120-1126 (2001)
[63] Xavier,R。;Podolsky,D.,《如何在充满敌意的世界中找到友好的微生物》,《科学》,2891483-1484(2000)
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