一種肺炎鏈球菌體磷壁酸合成相關(guān)蛋白SPD1672功能研究.pdf

1、背景：本課題組前期工作從肺炎鏈球菌中篩選到一些體內(nèi)誘導(dǎo)基因,這些體內(nèi)誘導(dǎo)基因可能與細(xì)菌感染致病有關(guān)。Spd1672基因是其中的一個(gè)體內(nèi)誘導(dǎo)基因,經(jīng)過(guò)生物信息學(xué)分析,其表達(dá)產(chǎn)物SPD1672蛋白含有脂質(zhì)A核心-O抗原連接酶結(jié)構(gòu)域,提示該基因可能與細(xì)菌細(xì)胞壁多糖形成相關(guān),本課題擬對(duì)spd1672基因功能進(jìn)行鑒定,探尋它影響細(xì)胞壁多糖合成的生物學(xué)證據(jù),并進(jìn)一步研究其在感染致病過(guò)程中的毒力機(jī)制。
　　 方法：首先通過(guò)基因替代失活法構(gòu)建肺

2、炎鏈球菌spd1672基因缺陷菌(D39△1672);通過(guò)透射電子顯微鏡對(duì)細(xì)菌莢膜厚度進(jìn)行觀察;通過(guò)C反應(yīng)蛋白結(jié)合實(shí)驗(yàn)及補(bǔ)體C3沉積實(shí)驗(yàn)觀察細(xì)菌磷壁酸合成量改變,并進(jìn)一步對(duì)細(xì)胞壁原生質(zhì)及細(xì)胞壁壁進(jìn)行分離,通過(guò)western blot確證野生菌與缺陷菌壁磷壁酸(WTA)及脂磷壁酸(LTA)合成量變化情況。通過(guò)增加Mg2+濃度改變培養(yǎng)基滲透壓,觀察野生菌與缺陷菌對(duì)高滲環(huán)境的耐受能力。用小鼠毒力實(shí)驗(yàn)比較spd1672缺陷菌與野生菌的毒力改變:

3、并通過(guò)體內(nèi)定植實(shí)驗(yàn)、殺菌實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞因子測(cè)定等研究方法,對(duì)spd1672影響肺炎鏈球菌毒力的機(jī)制進(jìn)行初步探討。
　　 結(jié)果：D39△1672較D39在體外培養(yǎng)條件下生長(zhǎng)能力減弱,通過(guò)透視電子顯微鏡觀察,D39△1672與D39莢膜厚度并無(wú)明顯改變。C反應(yīng)蛋白結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示D39△1672結(jié)合CRP量較D39明顯減少。而補(bǔ)體C3沉積實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示D39△1672結(jié)合補(bǔ)體C3量較D39明顯減少。進(jìn)一步利用抗磷壁酸抗體對(duì)兩種細(xì)菌磷壁酸合

4、成量進(jìn)行western blot分析后發(fā)現(xiàn),D39△1672較D39菌WTA和LTA合成量菌明顯減少。改變生長(zhǎng)培養(yǎng)基的離子濃度后發(fā)現(xiàn),在加入50mM Mg2+條件下,D39△1672的增殖速率較正常培養(yǎng)基中明顯提高(P＜0.05),而對(duì)D39并無(wú)明顯影響,而在100mM、200mM Mg2+條件下,D39△1672的增殖受到顯著抑制(P＜0.05),而D39僅受輕微影響(P＞0.05)。通過(guò)腹腔途徑感染小鼠,結(jié)果顯示D39△1672毒力

5、較D39菌明顯減弱,其感染小鼠后入血菌量較D39明顯減少(P＜0.05),在鼻咽部、肺部定植數(shù)也較D39顯著減少(P＜0.05)。全血?dú)⒕鷮?shí)驗(yàn)結(jié)果顯示D39△1672對(duì)白細(xì)胞的殺菌作用抵抗力較D39顯著減弱(P＜0.05)。通過(guò)對(duì)細(xì)胞因子測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)D39感染的小鼠較D39△1672誘導(dǎo)更高水平的IL12、TNF-α。
　　 結(jié)論：通過(guò)本研究顯示spd1672基因是影響磷壁酸合成的關(guān)鍵基因,該基因缺失后,會(huì)引起細(xì)菌磷壁酸合成顯