Ⅰ型菌毛介導(dǎo)鼠傷害沙門氏菌對小鼠的毒力及對抗原遞呈細(xì)胞侵襲力的研究.pdf

1、鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella enteria serovar Typhimurium)為腸桿菌科沙門氏菌屬成員,是條件性細(xì)胞內(nèi)寄生的革蘭氏陰性腸桿菌,具有廣泛的宿主感染譜,如小鼠、家禽、豬、羊、牛、馬和人,能引起人和動物的沙門氏菌病,具有重要的公共衛(wèi)生意義。
　　 沙門氏菌菌毛是細(xì)菌表面的纖細(xì)結(jié)構(gòu),與細(xì)菌粘附上皮細(xì)胞及在小腸粘膜定植有關(guān)。Ⅰ型菌毛是靜止培養(yǎng)時唯一表達(dá)的菌毛,其結(jié)構(gòu)與功能是各種菌毛中研究最為清楚的一種。前期

2、體外研究證明,沙門氏菌Ⅰ型菌毛與細(xì)菌粘附與侵襲宿主細(xì)胞有關(guān)。本研究在此基礎(chǔ)上,以小鼠為模型,進(jìn)行體內(nèi)研究,通過LD50與侵襲試驗,證實鼠傷寒沙門氏菌Ⅰ型菌毛對細(xì)菌毒力和侵襲的影響。
　　 本研究針對沙門氏菌Ⅰ型菌毛,主要進(jìn)行以下幾個方面的研究:
　　 1.以鼠傷寒沙門氏菌SR-11衍生株AJB3為參考菌株,三重突變的重組鼠傷寒沙門氏菌AJB3fim-lpf invA-(標(biāo)記為117＃)和穩(wěn)定表達(dá)Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌

3、117＃-pAZA4-h及不表達(dá)Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ33-h為對照菌株進(jìn)行粘附細(xì)胞能力的研究。結(jié)果表明:三重突變的重組沙門氏菌AJB3fim-lpf invA-粘附HEp-2細(xì)胞和體外培養(yǎng)的骨髓源DC的能力顯著下降,說明突變株構(gòu)建成功；穩(wěn)定表達(dá)Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ44-h比不表達(dá)Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ33-h粘附HEp-2細(xì)胞和體外培養(yǎng)的骨髓源DC的能力顯著升高,而且比野生

4、性菌株的粘附能力略有增加,說明Ⅰ型菌毛特異性介導(dǎo)鼠傷寒沙門氏菌粘附上皮細(xì)胞和骨髓源樹突狀細(xì)胞。
　　 2.通過灌胃和尾靜脈注射兩種方法接種小鼠進(jìn)行動物試驗,探索Ⅰ型菌毛體內(nèi)對鼠傷寒沙門氏菌的毒力及侵襲力的影響。研究結(jié)果表明:灌胃攻毒小鼠時,Ⅰ型菌毛能明顯降低細(xì)菌的毒力,兩者LD50相差42倍。細(xì)菌117＃-pAZ33-h在各器官的菌量多于細(xì)菌117＃-pAZ44-h,細(xì)菌在體內(nèi)擴(kuò)散途徑是首先在腸Peyer結(jié)定植,然后經(jīng)腸系膜淋巴

5、結(jié),最后到脾臟的途徑在體內(nèi)擴(kuò)散。在脾臟中,樹突狀細(xì)胞能特異性結(jié)合表達(dá)Ⅰ型菌毛的重組細(xì)菌,而單核.巨噬細(xì)胞對細(xì)菌的識別沒有選擇；鼠傷寒沙門氏菌通過尾靜脈侵襲小鼠時,表達(dá)Ⅰ型菌毛的重組鼠傷寒沙門氏菌毒力比不表達(dá)Ⅰ型菌毛的重組鼠傷寒沙門氏菌要強(qiáng),兩者LD50相差19倍。細(xì)菌117＃-pAZ44-h在各器官的菌量多于細(xì)菌117＃-pAZ33-h,細(xì)菌在體內(nèi)擴(kuò)散途徑與灌胃時相反。在脾臟中,樹突狀細(xì)胞能特異性結(jié)合表達(dá)Ⅰ型菌毛的重組細(xì)菌,并且其感染水

6、平隨細(xì)菌增殖而升高。單核.巨噬細(xì)胞對細(xì)菌的識別沒有選擇性,并且被活化后一直保持在相對穩(wěn)定感染水平。表達(dá)Ⅰ型菌毛能特異性介導(dǎo)細(xì)菌對B細(xì)胞的侵襲,但隨著體液免疫活性的降低,B細(xì)胞感染率下降。
　　 3.用小鼠全基因組芯片(32256個基因),對兩株細(xì)菌刺激小鼠骨髓源樹突狀細(xì)胞60min后基因表達(dá)譜進(jìn)行檢測。以117＃-pAZ33-h(fim-)刺激組基因差異表達(dá)譜為參照,對117＃-pAZA4-h(fim+)刺激組基因差異表達(dá)基因進(jìn)

7、行歸類分析,表達(dá)Ⅰ型菌毛的重組鼠傷寒沙門氏菌使細(xì)胞基因表達(dá)下調(diào)為主；差異表達(dá)的基因主要集中在蛋白質(zhì)代謝相關(guān)基因、轉(zhuǎn)錄翻譯等與細(xì)胞增殖相關(guān)基因和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因,分別占到差異表達(dá)基因總數(shù)的24.1％、21.6％和13.8％；說明沙門氏菌刺激細(xì)胞時,通過抑制一系列相關(guān)基因表達(dá)而降低其免疫活性。
　　 總之,本研究闡明了沙門氏菌Ⅰ型菌毛對細(xì)菌體內(nèi)毒力及對抗原遞呈細(xì)胞的侵襲力的影響,從而為設(shè)計更加安全高效的弱毒沙門氏菌疫苗載體及有效防制