幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及Ⅳ型分泌系统的研究进展

致病岛是指细菌染色体上一段具有典型结构特征的基因簇,主要编码与细菌毒力及代谢等功能相关的产物。Ⅳ型分泌系统指革兰阴性菌中由多种蛋白分子构成的、通过菌毛样结构向宿主细胞注入毒力因子的分泌系统。幽门螺杆菌细胞毒素相关基因致病岛及其编码的Ⅳ型分泌系统是幽门螺杆菌关键性致病因子,有可能成为药物作用的新靶标,是近年相关研究的热点。     

志贺毒素及其预防治疗剂的研究进展

志贺毒素(Shigatoxin,Stx)主要由肠出血性大肠杆菌(EHEC)产生,是其主要的致病毒力因子,可通过引起急性肾衰竭导致死亡。迄今为止尚没有可推荐的治疗方案能够有效地预防或治疗Stx引起的疾病。目前,对于Stx的研究热点主要包括:Stx尚未清楚的致病机理研究,Stx与HUS的相关性研究,以及预防、治疗由Stx引起的疾病的研究。本文就以上几方面对国内外的相关研究进行总结及讨论。     

志贺毒素及其预防治疗剂的研究进展

志贺毒素（Shigatoxin,Stx）主要由肠出血性大肠杆菌（EHEC）产生,是其主要的致病毒力因子,可通过引起急性肾衰竭导致死亡。迄今为止尚没有可推荐的治疗方案能够有效地预防或治疗Stx引起的疾病。目前,对于Stx的研究热点主要包括：Stx尚未清楚的致病机理研究,Stx与HUS的相关性研究,以及预防、治疗由Stx引起的疾病的研究。本文就以上几方面对国内外的相关研究进行总结及讨论。     

艰难拟梭菌毒素致病机制及毒素基因调控的研究进展

艰难拟梭菌(Clostridioides difficile)是一种产芽孢的革兰氏阳性专性厌氧杆菌,是引起抗生素相关性腹泻的主要致病菌。艰难拟梭菌产生的毒素A和毒素B在其致病过程中发挥关键作用。毒素发挥毒性作用依赖其4个功能结构域:葡萄糖基转移酶结合域、半胱氨酸蛋白酶结合域、易位域和受体结合域。毒素的受体结合域识别并结合细胞表面受体,介导毒素内吞并形成内体。经过自体催化切割,毒素将真正的毒性片段——葡萄糖基转移酶结合域释放到胞浆中,葡萄糖基转移酶能够失活宿主肠上皮细胞内的GTP酶导致细胞骨架解聚和坏死,进而引起腹泻和伪膜性结肠炎等临床症状。艰难拟梭菌毒素产生受致病基因座内及基因座外许多调控因子的调节。tcdR和tcdC基因位于致病基因座内,对毒素基因的表达分别起促进和抑制作用,而基因座外如spo0A、codY等基因则通过抑制tcdR的表达从而间接影响毒素蛋白产生。本文将重点介绍艰难拟梭菌毒素的致病过程和影响毒素基因表达的分子调控机制,以期为开发针对毒素的治疗手段提供新思路。     

艰难拟梭菌毒素致病机制及毒素基因调控的研究进展

艰难拟梭菌(Clostridioides difficile)是一种产芽孢的革兰氏阳性专性厌氧杆菌,是引起抗生素相关性腹泻的主要致病菌。艰难拟梭菌产生的毒素A和毒素B在其致病过程中发挥关键作用。毒素发挥毒性作用依赖其4个功能结构域：葡萄糖基转移酶结合域、半胱氨酸蛋白酶结合域、易位域和受体结合域。毒素的受体结合域识别并结合细胞表面受体,介导毒素内吞并形成内体。经过自体催化切割,毒素将真正的毒性片段——葡萄糖基转移酶结合域释放到胞浆中,葡萄糖基转移酶能够失活宿主肠上皮细胞内的GTP酶导致细胞骨架解聚和坏死,进而引起腹泻和伪膜性结肠炎等临床症状。艰难拟梭菌毒素产生受致病基因座内及基因座外许多调控因子的调节。tcdR和tcdC基因位于致病基因座内,对毒素基因的表达分别起促进和抑制作用,而基因座外如spo0A、codY等基因则通过抑制tcdR的表达从而间接影响毒素蛋白产生。本文将重点介绍艰难拟梭菌毒素的致病过程和影响毒素基因表达的分子调控机制,以期为开发针对毒素的治疗手段提供新思路。     

黄曲霉毒素生物合成径调节基因aflR

黄曲霉毒素生物合成途径调节基因在黄曲霉毒素产生过程中发挥十分重要的作用,它为绝大多数黄曲霉毒素合成相关基因的表达所必需。黄曲霉毒素生物合成途径调节基因的启动子中,含有若干真菌转录因子同源物的假定结合位点。AflR蛋白是黄曲霉毒素生物合成途径中的主要正性转录因子,它调节大多数黄曲霉毒素合成相关基因,也包括其自身基因的表达。     

幽门螺杆菌重要致病物质——空泡毒素的研究进展

细胞空泡毒素作为幽门螺杆菌的重要毒力因子已得到确认,但其致病机制尚不明确。目前细胞空泡毒素致机制已成为研究热点,主要集中于毒素的分子结构、基因特点,分泌释放机制以及同敏感主细胞之间的相互作用,本文针对上述几方面的研究进展做一简要、综合介绍。     

致病杆菌属和光杆状菌属细菌杀虫毒素蛋白

致病杆菌属和光杆状菌属细菌是一类分别与斯氏线虫属和异小杆属线虫共生的昆虫病原细菌 ,属肠杆菌科 ,此类细菌产生的杀虫毒素蛋白是近年来发现的一类高效、杀虫谱广的新型杀虫蛋白。此类毒素蛋白对多种昆虫具有注射和口服毒性 ,在同一菌株中有多个杀虫基因 ,各杀虫蛋白基因之间具有协同毒力效应 ,杀虫蛋白基因在大肠杆菌和植物中表达的毒素蛋白对多种害虫具有口服毒性。     

细菌毒素的分子生物学研究进展

一百年来,毒素研究工作在全世界逐步展开,获得了巨大发展。特别是70年代以来发展更快,被称为毒素研究的新世纪,研究工作的深度日益增加,生化、免疫、遗传等最新技术都应用于毒素的研究,因此毒素研究已成了分子生物学一个极活跃的领域。毒素是细菌的主要致病因子,致病力强,对人畜健康危害甚大,无论人医、兽医、不管是在防疫还是医疗方面都日益受到重视。     

家蚕氨肽酶和类钙粘蛋白与苏云金芽孢杆菌Cry1Ac毒素相互作用

苏云金芽孢杆菌Bacillus thuringiensis生产的晶体毒素被广泛用作农林害虫的杀虫剂。鳞翅目昆虫受体蛋白是阐明其与晶体毒素相互作用的重要模式。文中纯化了苏云金芽孢杆菌的晶体毒素蛋白,质谱鉴定为Cry1Ac毒素,然后重组表达家蚕氨肽酶N (BmAPN6) 和类钙粘蛋白 (CaLP) 结合结构域。利用免疫共沉淀、Far-Western印迹和酶联免疫吸附试验,证明Cry1Ac毒素蛋白和BmAPN6之间的相互作用。在Sf9细胞中,对Cry1Ac毒素的细胞毒活性分析,表明BmAPN6参与Cry1Ac毒素诱导的细胞形态异常和裂解死亡。文中也利用相同的方法,对钙粘蛋白的3个结合位点CR7、CR11和CR12进行相互作用分析,结果表明3个重复结构域是CaLP的Cry1Ac结合位点。上述结果表明,BmAPN6和CaLP可作为Cry1Ac毒素致病的功能性受体,为进一步揭示晶体毒素的致病机制和基因编辑增强家蚕抗病性提供了研究靶标。     

封闭环境气载镰孢菌及其T-2毒素发生规律的研究进展

本文阐述了普遍存在的镰孢菌可增强封闭式环境中群体对疾病的易感性,并通过其次生代谢产物(如T-2毒素)对人和动物造成严重危害及预防和控制气载镰孢菌及T-2毒素危害的相关问题,包括气载真菌和毒素采集、毒素痕量富集技术、不同环境中的镰孢菌变化规律与产毒基因研究现状。提出研究封闭式环境中气载镰孢菌及T-2毒素发生规律研究的必要性。     

赤潮藻毒素生物合成研究进展

合成毒素是赤潮藻类的一个常见特征,已知能够产生毒素的微藻有70多种。作为次级代谢产物,藻毒素的产生可能是一种压制或清除其它藻类竞争者的一种反应,在群落演替、种间竞争中发挥重要作用。目前,人们对藻毒素生物合成机理依然知之甚少,相关基因的研究仍无明显突破。利用环境因子诱导毒素生成变化进而分离差异表达基因或者比较不同产毒藻株间基因表达的差异,从中克隆藻毒素生物合成基因似乎是一种极具潜力的研究方向。     

RTX毒素家族研究进展

RTX毒素是许多革兰阴性属菌所共有的一种蛋白家族,在对特异性物种的致病性中起重要作用。RTX毒素家族成员都有一些共同的遗传特征和蛋白结构,从而决定了它们的相似的作用机制,但在靶细胞和物种作物 特异性方面却各不相同,另外,不同菌属的RTX毒素各自也有一些特点,本文在阐述RTX毒素共性的基础上,例举了不同菌属中有代表性的RTX毒素的特性,为进一步深入研究其致病的分子机制及相关性研究和RTX毒素家族新成员的发现提供资料。     

苏云金杆菌毒素

苏云金杆菌产生的对昆虫有致病作用的毒素有７种,即α－外毒素、β－外毒素、γ－外毒素、δ－内毒素、不稳定外毒素、水溶性毒素、鼠因子外毒素。苏云金杆菌主要是经口感染昆虫,它杀死昆虫可由菌体本身的活动而引起,但是使害虫死亡的更主要的原因是菌体产生的毒素。毒...     

转基因益生菌：预防肠道感染的新型微生态制剂

引起主要肠道疾病的许多致病菌能够特异性地利用宿主肠道细胞表面的各式寡糖, 将其作为自身黏附或者分泌毒素的受体。因此, 阻断致病菌及其分泌毒素与宿主靶细胞表面受体结合是一种可行的治疗方法。一类宿主肠道细胞表面受体基因重组益生菌在消化道内能够高效结合致病菌和所分泌的毒素, 具有良好的预防肠道疾病的应用前景。本文主要以类志贺毒素受体重组益生菌为例, 阐述转基因益生素的原理、技术及其疗效和潜在的问题与对策。     

阿氏浮丝藻mcyT基因序列多样性研究

为研究我国浮丝藻（Planktothrix Anagnostidis et Komrek）的毒素相关基因,选取分离自我国不同省份水体的13株阿氏浮丝藻,通过PCR检测其微囊藻毒素合成酶基因mcyA、mcyE及mcyT研究其毒素基因特性。PCR结果表明除mcyT之外其他引物检测均无扩增产物,说明这13株浮丝藻不具备产微囊藻毒素的能力。通过克隆测序得到mcyT序列,并进行分子系统分析,构建了关于mcyT序列的Neighbor-Joining系统树,结果表明mcyT序列可以将产毒与不产毒浮丝藻分为两大独立的分支,两个分支之间的最低序列相似度分别为98.5%和99.1%。研究结果可为后续研究我国浮丝藻的微囊藻毒素合成相关基因的多样性以及分子监测提供参考。       

幽门螺杆菌细胞空泡毒素与胃上皮细胞的表皮生长因子信号转导

细胞空泡毒素是幽门螺杆菌的一种重要的外分泌毒素,但其确定的致病机制尚不清楚。近年来研究发现,细胞空泡毒素不仅直接导致细胞的空泡毒性,还可能通过干扰胃黏膜上皮细胞内及细胞间的信息传递,尤其是与表皮生长因子有关的信号转导过程,影响上皮细胞的生长、增殖及组织的修复,是幽门螺杆菌致病机制的重要环节之一。     

幽门螺杆菌空泡毒素研究进展

幽门螺杆菌空泡毒素是该菌产生的已知其它细菌毒素无明显源性的唯一蛋白毒素。该毒素是幽门螺杆菌重要的毒力致病因子,它的产生与感染胃肠上皮损伤和溃疡形成密切相关。本就幽门螺杆菌空泡毒素的结构与功能研究进展以及在未来免疫预防与免疫治疗中的作用进行了阐述。     

细胞致死性膨胀毒素损伤宿主防御机制研究进展

细胞致死性膨胀毒素(cytolethal distending toxin, CDT)属于AB₂毒素,由多种革兰氏阴性菌产生。CDT是第一种被描述的细菌基因毒素,编码3种多肽：CDTA、CDTB和CDTC。CdtB是活性部分,有损伤多种细胞类型的能力。CDT具有一种新的分子作用模式,会干扰真核细胞周期的进展,从而导致G2/M停滞和细胞凋亡,该作用机制针对细胞,而且现阶段对于CDT的研究更多也是细胞层面,但是CDT作为毒力因子最终作用是损伤宿主造成疾病。但目前对CDT与宿主相互作用的分子机制了解尚不清晰。本文对细胞致死性膨胀毒素作为毒力因子从损伤上皮屏障、适应性免疫以及促进炎症反应三方面来综合阐述其对宿主防御机制途径的损伤,以期了解其致病机制以及为其临床治疗提供理论依据和新思路。     

家蚕氨肽酶 (BmAPN5) 与黑胸败血芽孢杆菌伴孢晶体 (PC) 毒素相互作用

氨肽酶N(APN)属于锌金属肽酶M1(Peptidase_M1)家族的成员,不仅参与蛋白水解过程,而且也作为毒素受体参与病原微生物的致病过程。家蚕氨肽酶家族含有16个成员,其中BmAPN4结合黑胸败血芽孢杆菌产生的伴孢晶体(PC)毒素,为研究该基因家族其他成员是否与PC毒素结合,参与其致病过程。本文克隆家蚕中肠特异表达的氨肽酶家族成员BmAPN5基因,全长3 313 bp,编码953个氨基酸,含有1个锌金属肽酶M1和ERAP1_C结构域。构建原核表达载体,表达和纯化获得可溶性GST-BmAPN5重组蛋白。Far-Western blotting、免疫共沉淀和ELISA等实验结果表明BmAPN5和活化的PC毒素相互结合。通过构建BmAPN5细胞转染载体,转染Sf9细胞系,与PC毒素共孵育,导致细胞形态改变和裂解死亡;同时,乳酸脱氢酶含量测定结果 (LDH)表明BmAPN5参与PC毒素致病过程,导致细胞裂解死亡,使细胞培养基中的乳酸脱氢酶升高。上述结果表明BmAPN5作为一种功能性受体,PC毒素与其相互作用,参与了病原物的致病过程,为进一步揭示病原微生物黑胸败血芽孢杆菌与宿主相互作用的致病机制研究奠定了基础。