吉蘭-巴雷綜合征相關(guān)空腸彎曲菌脂寡糖基因簇序列特征分析.pdf

1、本文為深入了解我國巴雷綜合征(Guillain-Barré syndrome，GBS)相關(guān)CJ的分子生物學(xué)特征、建立分子流行病學(xué)監(jiān)測和防治手段等打下基礎(chǔ)，對我國多株GBS相關(guān)CJ的LOS生物合成位點進行序列分析。 CJ的LOS模擬人的神經(jīng)節(jié)苷脂結(jié)構(gòu)，提示分子模擬可導(dǎo)致GBS的神經(jīng)損傷，絕大多數(shù)參與CJLOS合成的基因都與LOS相關(guān)的神經(jīng)節(jié)苷樣抗原決定簇的形成有關(guān)。本研究選擇8株GBS相關(guān)CJ，采用PCR方法分段擴增LOS基因簇，

2、克隆、測序，并進行序列分析；所測CJLOS基因簇序列申請GenBank進入號。在已報道的八類LOS類別中共有39個ORF,本研究中并沒有發(fā)現(xiàn)新的ORF，由于orf2Se及orfSgh在菌株間發(fā)生插入與缺失，使得LOS類別擴充到十類。測序結(jié)果顯示四株GBS相關(guān)CJLOS基因簇類別為A類，約12.2Kb，編碼13個ORF，菌株間DNA相似性達98％；一株為F類，約8.5 Kb，編碼9個ORF，與另一測序株RM1221DNA相似性達99.7％

3、；另外三株為此次報道的新類別，命名為I、J類，I類約15.9 Kb，編碼19個ORF；與I類相比J類缺少orf28e。A類為GBS主要相關(guān)類別，與國外研究結(jié)果一致；新類別的出現(xiàn)表明我國GBS相關(guān)CJ脂寡糖基因簇基因合成的復(fù)雜多樣性。8株GBS相關(guān)CJLOS序列GenBank序列號為：DQ535890、DQ864651、DQ535891、DQ864653、DQ864652，DQ535892、DQ864650，EF176584D CJLOS

4、外核結(jié)構(gòu)變化復(fù)雜多樣，可能通過不同的基因組成、由于同聚體束(homopolymeric tract)產(chǎn)生時相變異、通過缺失或插入單個堿基的基因失活、導(dǎo)致糖基轉(zhuǎn)移酶失活的單個突變，以及具有不同受體特異性等位糖基轉(zhuǎn)移酶的單個或多個突變等5種機制改變其結(jié)構(gòu)。在四株A類菌株(QYTCJ、ZBCJ、ZHXCJ、LXCCJLOS)ORF3讀碼框內(nèi)1254位置缺失了堿基T，由于單個堿基缺失引起的框架漂移造成了ORF3糖基轉(zhuǎn)移酶的部分失活。cst-Ⅱ編

5、碼雙功能唾液酸轉(zhuǎn)移酶(α-2，3或α-2，3/α-2，8唾液酸轉(zhuǎn)移酶)，比較四株A類GBSCJ菌株Cst-Ⅱ氨基酸序列同源性達98％，與另兩株國外A類GBS菌株OH4384/OH4382相比，在本次基因簇測序菌株中只有QYTCJ具有雙功能唾液酸轉(zhuǎn)移酶活性的特異氨基酸，即Asn-51、Leu-54和Ile-269；CSt-Ⅱ(Thr51)基因型比例占優(yōu)(3/4)，而CSf-Ⅱ(Asn)基因型比例為1/4。由于同聚體束產(chǎn)生時相變異，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)控

6、制相變異的一種遺傳機制為為滑鏈錯配機制，是DNA進化的主要機制之一。在LLCJ、ZXCJ、LCCJLOS基因簇中orfe3及orfeS內(nèi)存在多聚G區(qū)，數(shù)目為9～10個，G區(qū)的數(shù)目與基因表達有關(guān)，但其調(diào)節(jié)功能未見文獻報道。 為了驗證orf28e及orf39h在其他腹瀉病人中是否存在，用特異引物來進行PCR擴增。38株腹瀉病人CJ有8株orf28e為陽性，分別為CJ17、CJ28、CJ33、CJ43、CJ56、CJ58、CJ83、C

7、J100；有11株orfSgh擴增為陽性，分別為CJ17、C27、CJ28、CJ31、CJ33、CJ43、CJ56、CJ57、CJ58、CJ83、CJ100。orf28e和orf39h擴增均陽性的腹瀉病人菌株共有8株。從本研究測序結(jié)果看，orf28e、orf39h的缺失與插入是新類別“I”、“J”的特征，但是否可以據(jù)此來作為判斷I、J兩類的分子標(biāo)識還需其它基因的擴增結(jié)果及組合方式來驗證。CJ間的水平轉(zhuǎn)移使得基因組具有遺傳多態(tài)性的特征，再

8、加上宿主的遺傳背景和個體差異，使CJ與宿主相互作用的結(jié)果呈現(xiàn)出高度的復(fù)雜性和多樣性。具有神經(jīng)節(jié)苷脂樣結(jié)構(gòu)合成基因?qū)τ诤铣缮窠?jīng)節(jié)苷脂樣結(jié)構(gòu)是必需的，但不一定真正能表達此結(jié)構(gòu)。由于可能有相變異、單堿基缺失(插入)的存在，使得這些酶活性喪失，因此對CJLOS合成基因與LOS結(jié)構(gòu)相關(guān)性進行研究是非常必要的。Ilyas等人報道了在一些GBS病人血清中有抗硫化葡萄糖醛酸基紅細胞糖苷脂(sulfated glucuronyl paraglobosid

9、e，SGPG)或者其它硫酸化抗體。人類外周神經(jīng)組織包含有特異的糖脂類抗原，如SGPG、硫化葡萄糖醛酸基乳糖胺紅細胞糖苷脂(sulfatedglueuronyl lactosaminyl paragloboside，SGLPG)，與髓鞘糖蛋白和其他細胞黏附分子具有共同的糖抗原表位；這些糖脂類抗原可以作為脫髓鞘神經(jīng)炎的靶抗原。本研究結(jié)果表明，8株GBS相關(guān)菌株中有一半具有A類唾液酸合成及轉(zhuǎn)運基因，有趣的是另一半不具有唾液酸合成及轉(zhuǎn)移酶基因，