變形鏈球菌粘附相關基因表達調控與粘附關系的研究.pdf

1、齲病是危害人類健康最常見的口腔疾病之一，其發(fā)生與牙菌斑生物膜密切相關。變形鏈球菌(Streptococcus mutans，S.mutans)(以下簡稱變鏈菌)是齲病的主要致病菌，也是牙菌斑生物膜中重要的定植菌，變鏈菌對牙面的粘附是其定植、致齲的基礎。變鏈菌的粘附經過初始粘附(非蔗糖依賴性粘附)和蔗糖依賴性粘附兩個階段最后形成牙菌斑生物膜，是一個多因素參與的復雜過程。 以往研究發(fā)現變鏈菌不同菌株的致齲毒力存在很大差異，推測此差異

2、的物質基礎是致齲毒力因子基因的變異。因此變鏈菌致齲毒力因子基因多態(tài)性成為研究的熱點，與粘附相關的各毒力因子基因多態(tài)性及其與變鏈菌致齲毒力的關系可見報道。然而，也有證據顯示，致齲毒力因子基因表達的量似乎比基因多態(tài)性更能影響變鏈菌毒力。近年來，關于變鏈菌基因表達調控的研究受到越來越多學者的關注。本研究通過測定不同培養(yǎng)條件下變鏈菌粘附能力的改變及其粘附相關基因表達的變化，了解變鏈菌粘附相關基因表達調控與粘附毒力的相關關系。 方法：采用

3、放射性同位素標記細菌，定量檢測不同培養(yǎng)條件下變鏈菌初始粘附及蔗糖依賴性粘附能力的變化。同時構建變鏈菌基因表達譜檢測芯片，利用基因芯片技術篩選不同環(huán)境條件下變鏈菌差異表達的基因。再利用TaqMan實時熒光定量PCR技術，檢測變鏈菌在不同培養(yǎng)條件下粘附毒力因子基因表達的變化，進一步驗證基因芯片的結果，從而確定變鏈菌粘附相關基因表達調控與粘附力的關系。 結果： (1)在0.2％～5％的葡萄糖濃度范圍內，變鏈菌的初始粘附隨糖濃度

4、的增加而明顯增強；粘附較強的變鏈菌菌株初始粘附相關基因.srtP和srtA的表達均隨糖濃度的增加而上調，其中1％葡萄糖和5％葡萄糖環(huán)境較0.2％葡萄糖環(huán)境中spaP基因表達的上調及5％葡萄糖環(huán)境較0.2％葡萄糖環(huán)境srtA基因表達的上調具統(tǒng)計學意義；粘附較弱的菌株spaP,srtA基因表達也隨糖濃度的增加而增強，但差異不具有統(tǒng)計學意義。高濃度葡萄糖對變鏈菌spaP和srtA表達的促進作用可能是其促進變鏈菌初始粘附的機制之一。 (

5、2)酸性環(huán)境中變鏈菌的初始粘附明顯下降，spaP基因表達明顯下降，而srtA基因表達升高。酸性環(huán)境抑制變鏈菌spaP基因表達和促進srtA基因表達可能是變鏈菌初始粘附下降和抵抗酸性環(huán)境的機制之一。 (3)粘附較強的菌株其.spaP基因的表達在0.2％、1％和5％葡萄糖環(huán)境中均顯著高于粘附較弱的菌株，而在0.2％和1％葡萄糖的環(huán)境中，粘附較強的菌株srtA基因表達顯著高于粘附較弱的菌株。初始pH為酸性和中性的環(huán)境中，粘附較強的變鏈

6、菌spaP和srtA基因的表達均高于粘附較弱的變鏈菌。提示變鏈菌對牙面的初始粘附能力可能與其spaP和srtA表達的量有關。 (4)在0.5％～5％的蔗糖濃度范圍內，隨糖濃度的增加，變鏈菌的蔗糖依賴性粘附明顯增強，蔗糖依賴性粘附相關基因wapA，gbpA、B、C、D基因表達均有所改變。其中0.5％蔗糖與1％蔗糖環(huán)境相比，TaqMan實時熒光定量PCR技術與基因芯片技術檢測的結果均顯示變鏈菌wapA，gbpA、B、D基因表達的變化

7、不具有統(tǒng)計學意義，而gbpC基因表達顯著下調，這可能是蔗糖濃度降低時蔗糖依賴性粘附減弱的機制之一。 (5)粘附較強的變鏈菌其wapA，gbpA、B、C、D基因的表達均高于粘附較弱的菌株，特別是在0.5％和5％蔗糖條件下，wapA、gbpC和gbpD基因表達的差異有統(tǒng)計學意義。蔗糖依賴性粘附相關基因表達的量可能與變鏈菌的蔗糖依賴性粘附有關。 綜上所述，環(huán)境因素對變鏈菌初始粘附、蔗糖依賴性粘附的調控作用可能是通過調控一些粘附