Ⅰ型菌毛介導鼠傷害沙門氏菌對小鼠的毒力及對抗原遞呈細胞侵襲力的研究.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。
　　 沙門氏菌菌毛是細菌表面的纖細結構,與細菌粘附上皮細胞及在小腸粘膜定植有關。Ⅰ型菌毛是靜止培養(yǎng)時唯一表達的菌毛,其結構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型菌毛與細菌粘附與侵襲宿主細胞有關。本研究在此基礎上,以小鼠為模型,進行體內(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-(標記為117＃)和穩(wěn)定表達Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌

3、117＃-pAZA4-h及不表達Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ33-h為對照菌株進行粘附細胞能力的研究。結果表明:三重突變的重組沙門氏菌AJB3fim-lpf invA-粘附HEp-2細胞和體外培養(yǎng)的骨髓源DC的能力顯著下降,說明突變株構建成功；穩(wěn)定表達Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ44-h比不表達Ⅰ型菌毛重組鼠傷寒沙門氏菌117＃-pAZ33-h粘附HEp-2細胞和體外培養(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型菌毛特異性介導鼠傷寒沙門氏菌粘附上皮細胞和骨髓源樹突狀細胞。
　　 2.通過灌胃和尾靜脈注射兩種方法接種小鼠進行動物試驗,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。研究結果表明:灌胃攻毒小鼠時,Ⅰ型菌毛能明顯降低細菌的毒力,兩者LD50相差42倍。細菌117＃-pAZ33-h在各器官的菌量多于細菌117＃-pAZ44-h,細菌在體內(nèi)擴散途徑是首先在腸Peyer結定植,然后經(jīng)腸系膜淋巴

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

6、平隨細菌增殖而升高。單核.巨噬細胞對細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Ⅰ型菌毛能特異性介導細菌對B細胞的侵襲,但隨著體液免疫活性的降低,B細胞感染率下降。
　　 3.用小鼠全基因組芯片(32256個基因),對兩株細菌刺激小鼠骨髓源樹突狀細胞60min后基因表達譜進行檢測。以117＃-pAZ33-h(fim-)刺激組基因差異表達譜為參照,對117＃-pAZA4-h(fim+)刺激組基因差異表達基因進

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