肺炎链球菌SPD0414对细菌毒力影响及其作为疫苗候选蛋白的评价研究

来源 :重庆医科大学 重庆医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:rsilent
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[背景]:肺炎链球菌作为一种常见的条件致病菌,可以引起多种感染性疾病。随着抗生素的滥用,耐药菌株的日益增多。而市面上的肺炎链球菌疫苗保护效果并不理想,导致对其防治形势严峻。新抗菌药和疫苗的开发需要深入了解其致病机制、寻找新的毒力因子。  基因spd0414是本室用体内表达技术和差异荧光诱导技术筛选出的一个体内诱导基因,前期研究提示该基因在肺炎链球菌致病中可能发挥重要作用。本研究拟对其如何影响肺炎链球菌毒力进行探讨,阐明该基因在细菌感染致病中的作用,明确其编码蛋白SPD0414的亚细胞定位,并初步评价其作为肺炎链球菌蛋白疫苗候选蛋白的价值。  [方法]:首先在肺炎链球菌D39(2型),203(3型)中构建spd0414缺失的缺陷菌。野生菌D39,203和缺陷菌D39△spd0414,203△spd0414经鼻腔和腹腔两种途径感染小鼠,观察该基因的缺失对肺炎链球菌致病能力的影响。通过野生菌和缺陷菌的体内定植实验和体外粘附侵袭实验,阐明该基因在细菌致病过程中的作用。再进一步通过蛋白抑制和抗血清封闭的方式,鉴定SPD0414能否直接通过与宿主的相互作用而影响细菌的粘附。在发现SPD0414可能是间接作用后,我们用荧光定量PCR的方法探讨了SPD0414蛋白对细菌其他毒力蛋白的影响。采用一种新颖的N端和C端融合表达GFP的方式对SPD0414进行亚细胞定位分析。并将SPD0414重组蛋白免疫小鼠,观察其对细菌感染的保护作用,初步评价了该蛋白作为肺炎链球菌蛋白疫苗候选蛋白的价值。  [结果]:基因spd0414缺失后,D39和203以及各自的缺陷菌在经腹腔感染时,小鼠死亡率无显著差别。在鼻腔感染途径中,D39与其缺陷菌的致病能力无显著差别,但203△spd0414毒力较野生菌显著下降(p<0.05)。定植实验结果显示,spd0414缺失后D39和203菌株在小鼠鼻咽部和肺部的定植细菌数都显著降低(p<0.05)。体外粘附实验显示,D39和203菌株的spd0414缺陷后,其对宿主细胞A549和CNE的粘附侵袭能力显著下降(p<0.05)。但SPD0414截短蛋白或其抗血清都不能抑制野生菌对宿主细胞的粘附侵袭。进一步的研究显示,spd0414的缺失后,肺炎链球菌毒力因子溶血素(Ply)和自溶酶A(LytA)表达增高,肺炎球菌表面粘附蛋白A(PsaA)表达下调,而神经氨酸酶A(NanA)在D39和203菌株中的变化不一致。通过GFP融合表达亚细胞定位研究结果显示,转入SPD0414与GFP的N端、C端融合蛋白表达质粒后,细菌胞内都有荧光表达,提示该蛋白定位于胞质中,但不能确定是否有分泌。SPD0414截短蛋白免疫小鼠,可以产生特异性的抗体,对肺炎链球菌D39(血清2型、CMCC31436(血清3型、CMCC31614(血清14型)的鼻腔感染,分别产生大约50%、33.3%、41.7%的保护效果。  [结论]:spd0414的缺失,导致203鼻腔感染致病能力下降,但不影响D39的致病。spd0414在D39和203中都通过间接作用影响其粘附定植,这种作用可能与细菌粘附因子PsaA的表达相关。另外,spd0414的缺失,也影响了S.pn毒力因子LytA,Ply和NanA的mRNA表达。亚细胞定位研究显示SPD0414定位于胞质中,不能确定有无胞外分泌。而SPD0414免疫小鼠对肺炎链球菌的感染有一定的保护性,说明该蛋白可以作为肺炎链球菌蛋白疫苗候选蛋白。
其他文献
目的:研究脂肪细胞AMPK激活对免疫炎症信号通路TLR4/NF-кB活性及炎症因子(IL-6、TNF-a、FFA)的影响及脂肪细胞免疫炎症信号通路TLR4/NF-кB处于激活状态下,对AMPK活性的影响,为阐