豬鏈球菌2型Spx調(diào)節(jié)因子和NADH氧化酶的致病性研究.pdf

1、作為一種重要的人獸共患病原菌，豬鏈球菌(Streptococcus suis，S.suis)不僅給全球養(yǎng)豬業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失，還嚴重危害公眾健康。豬鏈球菌感染豬會導致腦膜炎、敗血癥、關(guān)節(jié)炎、肺炎，甚至急性死亡;其感染人會導致腦膜炎和鏈球菌中毒性休克綜合征等。根據(jù)莢膜多糖抗原的差異，豬鏈球菌可以分為33個血清型。其中血清2型是世界范圍內(nèi)致病性最強，臨床分離率最高的血清型。截止到2012年，人感染豬鏈球菌病例總數(shù)接近1600例，是2009

2、年數(shù)據(jù)的兩倍。尤其是1998年和2005年，中國江蘇和四川分別暴發(fā)大規(guī)模豬鏈球菌疫情，不僅造成大量豬死亡，也導致多人感染和死亡。此外，豬鏈球菌還被鑒定為越南成人腦膜炎的第一大致病因，泰國的第二大致病因，香港社區(qū)獲得性細菌腦膜炎的第三大致病因。
　　在感染宿主過程中，豬鏈球菌會遭遇各種不利條件，因此需要轉(zhuǎn)錄調(diào)控系統(tǒng)來感知和應(yīng)答環(huán)境信號。目前，一些雙組分調(diào)控系統(tǒng)和一般調(diào)節(jié)因子已經(jīng)被證實調(diào)控豬鏈球菌的環(huán)境適應(yīng)性和致病性。Spx蛋白是一類

3、全局性調(diào)節(jié)因子，在低GC含量的革蘭氏陽性菌中高度保守。Spx被報道調(diào)控多種細菌的應(yīng)激反應(yīng)和毒力，但其在豬鏈球菌中的作用仍然未知。因此，本課題探討了豬鏈球菌2型Spx調(diào)節(jié)因子的功能，發(fā)現(xiàn)Spx調(diào)節(jié)因子調(diào)控豬鏈球菌2型的應(yīng)激反應(yīng)和致病性。在此基礎(chǔ)上，篩選4個受SpxA1調(diào)控的基因（0350、nox、tpx和copA），探討其在豬鏈球菌2型氧化應(yīng)激反應(yīng)和毒力中的作用，發(fā)現(xiàn)NADH氧化酶影響豬鏈球菌2型的抗氧化應(yīng)激能力和致病性。具體研究內(nèi)容如下

4、:
　　1.豬鏈球菌2型Spx調(diào)節(jié)因子的功能研究
　　在豬鏈球菌2型中鑒定了兩個Spx調(diào)節(jié)因子，分別命名為SpxA1和SpxA2。多序列比對結(jié)果顯示豬鏈球菌的Spx蛋白與其它細菌的Spx調(diào)節(jié)因子具有極高的同源性，推測Spx在豬鏈球菌中具有重要功能。用同源重組的方法構(gòu)建了兩個調(diào)節(jié)因子的基因缺失突變株ΔspxA1和ΔspxA2。通過比較突變株和野生株在不同應(yīng)激條件下的生長曲線，研究Spx調(diào)節(jié)因子在豬鏈球菌2型應(yīng)激反應(yīng)中的作用。發(fā)

5、現(xiàn)SpxA1影響豬鏈球菌2型的氧化應(yīng)激反應(yīng);SpxA2影響豬鏈球菌2型的氯化鈉和SDS應(yīng)激反應(yīng);兩個Spx調(diào)節(jié)因子均影響豬鏈球菌2型的營養(yǎng)代謝。用小鼠感染模型評估突變株和野生株的致病性，證實兩個Spx調(diào)節(jié)因子調(diào)控豬鏈球菌2型的組織定植和誘導小鼠產(chǎn)生炎性因子的能力。全基因組表達譜芯片結(jié)果顯示，分布于多個功能類別的大量基因在突變株中差異表達，說明Spx調(diào)節(jié)因子發(fā)揮全局性調(diào)控作用。
　　2.NADH氧化酶影響豬鏈球菌2型的氧化應(yīng)激反應(yīng)和

6、致病性
　　基于基因芯片數(shù)據(jù)，結(jié)合文獻查閱，篩選4個在ΔspxA1突變株中顯著下調(diào)的基因，探討其在豬鏈球菌2型氧化應(yīng)激反應(yīng)和毒力中的作用。通過同源重組的方法構(gòu)建4個基因的缺失突變株。比較突變株和野生株在正常培養(yǎng)和氧化應(yīng)激條件下的生長曲線，初步研究4個基因在氧化應(yīng)激反應(yīng)中的作用;用小鼠感染模型評估突變株和野生株的毒力。結(jié)果顯示NADH氧化酶影響豬鏈球菌2型的抗氧化應(yīng)激能力和毒力。小鼠組織載菌量和炎性因子分析，以及仔豬感染實驗進一步證