肺炎链球菌是人类重要致病菌,其表面的荚膜多糖是关键的毒力因子和重要抗原以及细菌分型的依据。许多荚膜多糖都有支链结构,是重要的抗原表位。改变这些支链结构是细菌产生新的血清型的一种主要方式。但是支链结构与肺炎链球菌毒力的关系并不清楚。血清型23F分离自病人的血液和脑脊液,是肺炎链球菌7价糖蛋白结合疫苗（PVC7）和23价多糖疫苗（PPV23）中的一个强毒血清型。它的荚膜多糖含有位于支链的鼠李糖和甘油-2-磷酸,因此,本论文选取血清型23F作为研究对象。我们敲除了预测的转移酶基因wchW和wchX,获得突变株△wchW和△wchX,也获得失去荚膜的突变株△wchA。通过离子交换柱层析和分子筛分离纯化突变株的荚膜多糖,并用核磁共振（NMR）解析多糖的化学结构。结果表明突变株△wchW的荚膜多糖失去了鼠李糖支链,突变株△wchX的荚膜多糖失去了甘油磷酸基团,因此鉴定Wch W是将支链鼠李糖以α-1-2糖苷键连接到主链半乳糖上的转移酶;Wch X是将甘油-2-磷酸连接到主链半乳糖上的转移酶。免疫杂交反应表明甘油-2-磷酸支链是抗血清因子23d识别的抗原。我们进一步研究了荚膜多糖支链结构对肺炎链球菌的影响。通过荧光共聚焦显微镜观察比较了野生株和突变株的荚膜大小和通透性以及体外生物膜的形成;通过流式细胞仪检测了它们对人鼻咽道和肺上皮细胞以及巨噬细胞的粘附;通过滴鼻感染小鼠,检测了它们在鼠鼻咽道形成的生物膜以及对肺部的感染。研究发现,失去甘油磷酸支链后导致荚膜多糖大量减少;相比野生株,突变株△wchX在体内外形成生物膜的能力都大大增强,对宿主细胞的粘附能力比野生株提高了9-10倍,通过呼吸道侵入肺部的数量和引起肺部炎症的能力也都增强。而失去鼠李糖支链后,荚膜多糖的大小没有改变,只是通透性增加了,突变株△wchW在体内外形成生物膜的能力稍有增强,对宿主细胞的粘附和对肺部的感染与野生株没有明显区别。但是,对小鼠腹腔注射细菌后,△wchX对小鼠的致死率只有20%,在一天内,△wchW的致死率是80%,野生株的致死率是100%。这些结果清楚地揭示荚膜多糖不同的支链结构对肺炎链球菌的影响不同。甘油磷酸支链极大地影响该菌的感染力和致死力,而鼠李糖支链对该菌毒力的影响不大。本研究为进一步揭示荚膜多糖支链结构的作用机制奠定基础,对肺炎链球菌的防治和潜在流行菌株的预测以及新疫苗的设计具有指导意义。