【摘 要】
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嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）是肠道微生物组的重要组成部分,它主要通过定植在胃肠道粘膜来改善微生态环境,调节宿主胃肠道内的菌群平衡,所以它的黏附细胞能力是它发挥作用的关键要素,而表层蛋白又是一种细胞黏附媒介,是菌体识别并黏附宿主细胞的重要成分。AI-2/LuxS型群体感应（QS）系统是细菌的细胞之间通过信号分子进行相互交流来协调行为的一种方式,它与细菌生物膜的形成
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嗜酸乳杆菌（Lactobacillus acidophilus）是肠道微生物组的重要组成部分,它主要通过定植在胃肠道粘膜来改善微生态环境,调节宿主胃肠道内的菌群平衡,所以它的黏附细胞能力是它发挥作用的关键要素,而表层蛋白又是一种细胞黏附媒介,是菌体识别并黏附宿主细胞的重要成分。AI-2/LuxS型群体感应（QS）系统是细菌的细胞之间通过信号分子进行相互交流来协调行为的一种方式,它与细菌生物膜的形成,生物发光以及细菌素的合成等生理学功能有关。在本实验室之前的研究中已经发现在嗜酸乳杆菌CICC6074中存在AI-2/LuxS QS系统,然而对于AI-2/LuxS QS系统在嗜酸乳杆菌CICC6074中可以调控哪些生理功能以及如何发挥作用还未曾研究报道。本文就对嗜酸乳杆菌CICC6074的AI-2/LuxS QS系统进行了研究,主要研究内容与结果如下:1.通过改变培养基的乙醇含量、温度、pH、渗透压和葡萄糖含量,来探索不同环境胁迫对嗜酸乳杆菌CICC6074的生长状态、信号分子AI-2产生以及luxS和slpA基因的表达量的影响。结果发现乙醇胁迫、温度胁迫和碱性胁迫是能够通过影响嗜酸乳杆菌CICC6074生长状态来影响AI-2/LuxS QS系统的,而酸胁迫和渗透压胁迫虽然抑制了菌体生长,但却刺激了群体感应信号分子的产生和luxS基因表达量的增加。2.通过添加呋喃酮C-56和信号分子DPD,分别从生长曲线、AI-2信号分子的产生量、luxS和slpA基因的表达量、S-层蛋白的表达量以及黏附能力几个方面的影响来分析AI-2/LuxS群体感应系统与黏附之间的关系。结果发现呋喃酮C-56能够显著抑制AI-2/LuxS QS系统,进一步降低S-层蛋白的表达量以及对粘蛋白的黏附能力,证明AI-2/LuxS群体感应系统具有介导嗜酸乳杆菌CICC6074的S-层蛋白的表达以及对肠道黏附的能力,并且此实验发现了呋喃酮C-56可以作为嗜酸乳杆菌CICC6074的群体感应抑制剂来进行之后的进一步研究。3.进行了嗜酸乳杆菌CICC6074的全基因组测序,得到它的完整基因组由1,742,634个核苷酸组成,存在1,884个基因,并通过数据库COG,GO,KEGG等对基因功能进行分类注释。接着利用呋喃酮C-56作为AI-2/LuxS QS系统抑制剂,进行了转录组分析,发现呋喃酮C-56的添加会导致115个基因转录水平差异显著,其中63个基因下调,52个基因上调。通过这些差异基因,发现呋喃酮C-56会显著抑制PTS、黏附因子以及黏附表层蛋白的表达,但会引起与双组分调节系统相关的机制的上调,并且对环境胁迫能力也起着重要的作用。综上所述,本文研究发现AI-2/LuxS QS在嗜酸乳杆菌CICC6074中扮演了重要的角色,与它的环境应激、黏附性能密切相关,并且我们发现可以利用呋喃酮C-56作为嗜酸乳杆菌CICC6074的群体感应抑制剂,初步推断出AI-2/LuxS QS系统可以通过调节磷酸转移酶系统、双组分调节系统和纤连结合蛋白FbpA来影响粘附性能。
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