产气荚膜梭菌α毒素在干酪乳杆菌中的诱导表达及小鼠口服免疫保护效力的测定

摘要: 【目的】构建产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens, C．perfringens）α 毒素基因的重组干酪乳杆菌口服疫苗,为产气荚膜梭菌毒素中毒的防治提供有效方法。【方法】将构建的重组产气荚膜梭菌α毒素基因细胞表面型载体pPG1及分泌表达载体pPG2电转化乳酸乳杆菌（Lactobacillus casei L.casei）,获得阳性重组菌pPG1-α/ L.casei 393 乳酸乳杆菌表面表达系统和pPG2-α/ L.casei393乳酸乳杆菌分泌表达系统。重组菌以1%乳糖为诱导物,在MRS培养基中进行诱导,通过Western-blot和间接免疫荧光方法鉴定,确定目的蛋白的表达。将重组菌口服免疫BALB/c小鼠,收集免疫小鼠粪便及眼冲洗液及外生殖道黏液样本测定小鼠产生抗α毒素的特异性sIgA 抗体水平,采集小鼠血液样本测定血清中抗α毒素的特异性IgG抗体水平。并对免疫小鼠进行α毒素的腹腔攻毒实验及对获得的抗血清进行α毒素中和试验测定。【结果】重组干酪乳杆菌pPG1-α/ L.casei 393及pPG2-/ L.casei 393免疫小鼠能够产生明显的抗α毒素的sIgA 和IgG 抗体水平,其对α毒素中和试验结果为完全保护。腹腔攻毒实验结果为能抵抗3倍最小致死剂量的α毒素攻击。【结论】表达产气荚膜梭菌α毒素免疫保护性抗原的重组乳酸乳杆菌口服免疫动物能够产生良好的局部和系统体液免疫应答和免疫中和效力。     

产气荚膜梭菌前噬菌体的分布特点及遗传进化分析

【目的】分析和研究产气荚膜梭菌中前噬菌体的分布情况、基因组特点及遗传进化关系。【方法】利用PHASTER (phage search tool enhanced release)软件预测产气荚膜梭菌携带的前噬菌体,基于ANI (average nucleotide identity)值对前噬菌体进行分群,利用CARD (comprehensive antibiotic research database)、Res Finder 4.1、VFDB (virulence factors database)和Bac Met(antibacterial biocide&metal resistance genes database)分析前噬菌体携带的耐药基因、毒力基因、抗菌剂/金属离子抗性基因,利用CRISPRCas Finder分析产气荚膜梭菌的CRISPR-Cas系统,利用MEGA 7.0进行前噬菌体的遗传进化关系分析。【结果】产气荚膜梭菌平均携带前噬菌体2.67条,其长度呈双峰分布,平均占基因组2.23%;前噬菌体不携带耐药基因,但携带了α毒素、唾液酶和溶血素等毒力基因以及重金属...     

产气荚膜梭菌α毒素研究进展

产气荚膜梭菌是引起各种动物坏死性肠炎,肠毒血症,人类的食物中毒和战创伤性气性坏疽的主要病原菌之一,该菌分为Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ６型,其致病因子是菌体产生的外毒素。到目前为止,已发现的外毒素有１２种之多,但各型产气荚膜梭菌均产生α毒素（ＣＰＡ）,故以α毒素最为重要。近年来,国外学者对α毒素的组成,结构,作用机制及分子遗传学等方面都作了较为深入的研究,现将有关情况介绍如下。     

一株抑制产气荚膜梭菌的枯草芽孢杆菌BS-2特性

【背景】感染产气荚膜梭菌会引起动物坏死性肠炎,通常使用抗生素进行预防和治疗。随着我国饲料禁抗、养殖减抗的实施,寻找绿色微生态制剂及其代谢产物成为当前研究的热点。【目的】旨在研究前期筛选的一株抑制产气荚膜梭菌的枯草芽孢杆菌BS-2特性。【方法】检测了菌株生长曲线、代谢物质的抑菌特性及细菌素基因簇mRNA表达。【结果】枯草芽孢杆菌BS-2代谢物质对革兰氏阴性菌无抑制作用,而对革兰氏阳性菌具有较强的抑菌性能,并且对产气荚膜梭菌的抑菌性能在2-12 h内迅速增长,在12-24 h内抑菌性能较稳定;该抑菌性能不受胃蛋白酶、胰蛋白酶、蛋白酶K的影响,具有良好的热稳定性;进一步分析抑菌物质基因簇mRNA表达,发现枯草芽孢杆菌BS-2抑制产气荚膜梭菌的活性可能与表面活性素(surfactin)和美杀菌素(mersacidin)表达有关。【结论】枯草芽孢杆菌BS-2对产气荚膜梭菌具有较强的抑制作用,可能通过抑菌物质surfactin和mersacidin表达发挥作用。     

多重PCR鉴定不同毒素型的产气荚膜梭菌菌落

参照文献报道的产气荚膜梭菌α,β,ε,τ毒素基因cpa、cpb,etx及iA序列合成了针对4种毒素基因的4对特异引物,建立了一种简单的产气荚膜梭菌定型的菌落多重PCR方法.结果本所保存的A,B,c,D,E各型产气荚膜梭菌参考菌株均扩增出了相应的预期条带,而诺维氏梭菌、腐败梭菌和破伤风梭菌的扩增均为阴性;将单个菌落稀释100倍利用此菌落多重PCR仍能扩增到相应的目的片段.并利用此多重PCR对13株不同动物来源的产气荚膜梭菌进行了定型鉴定,并与毒素中和试验鉴定结果进行了比较,结果表明两种方法具有较高的符合率.本方法的建立对于产气荚膜梭菌的快速检测、定型具有十分重要的意义.     

产气荚膜梭菌α毒素在干酪乳杆菌中的诱导表达及其小鼠口服免疫力

[目的]构建产气荚膜梭菌(Clostridium perfringens,C.perfringents)α毒素基因的重组干酪乳杆菌口服疫苗,为产气荚膜梭菌毒素中毒的防治提供有效方法.[方法]将构建的重组产气荚膜梭菌α毒素基因细胞表面型载体pPG1及分泌表达载体pPG2电转化乳酸乳杆菌(Lactobacillus casei L.casei),获得阳性重组菌pPG1-α/L.case/393乳酸乳杆菌表面表达系统和pPG2-α/L.casei 393乳酸乳杆菌分泌表达系统.重组菌以1%乳糖为诱导物,在MRS培养基中进行诱导,通过Western-blot和间接免疫荧光方法鉴定,确定目的蛋白的表达.将重组菌口服免疫BALB/c小鼠,收集免疫小鼠粪便及眼冲洗液及外生殖道黏液样本测定小鼠产生抗α毒素的特异性slgA抗体水平,采集小鼠血液样本测定血清中抗α毒素的特异性lgG抗体水平.并对免疫小鼠进行α毒素的腹腔攻毒试验及对获得的抗血清进行α毒素中和试验测定.[结果]重组干酪乳杆菌pPG1-α/L.casei 393及pPG2-/L.casei 393免疫小鼠能够产生明显的抗α毒素的slgA和IgG抗体水平,其对α毒素中和试验结果为完全保护.腹腔攻毒实验结果为能抵抗3倍最小致死剂量(minimum lethal dose,MLD100)的α毒素攻击.[结论]表达产气荚膜梭菌α毒素免疫保护性抗原的重组乳酸乳杆菌口服免疫动物能够产生良好的局部和系统体液免疫应答和免疫中和效力.     

梭菌神经毒素的研究进展

梭状芽孢杆菌属包括许多可以形成芽孢的革兰阳性棒状杆菌,它们广泛分布于自然界中,包括土壤、海洋和淡水沉积物中。在家畜、鸡,以及人等哺乳动物的肠道中也经常能发现肉毒梭菌。许多梭状芽胞杆菌可以产生神经毒素,如肉毒毒素、破伤风毒素和产气荚膜梭菌ε毒素,分别由肉毒梭菌、破伤风梭菌和产气荚膜梭菌产生。这些梭菌神经毒素毒性非常强,可以引起人类或动物发病,如肉毒中毒、破伤风、羊肠毒血症等,给人类的健康和养殖业带来许多危害,一直是重要的研究对象。近年来,梭菌神经毒素在结构与受体以及检测、防控方面取得了较大的进展,现从以上方面综述这3种毒素的研究进展。     

自动控制培养基pH提高D型产气荚膜梭菌产毒素能力的研究

参考H.Pivnick等的报告,用自动控制培养基pH(以下简称自控pH)的方法,培养D型产气荚膜梭菌(Cloaridium perfringens,魏氏梭菌),以期提高毒素产量,增强肠毒血症菌苗的效力。     

产气荚膜梭菌双圈溶血现象之培养及其毒素分析

通过实验介绍了产气荚膜梭菌在血琼脂平板上经数次传代培养后恢复毒力产生双圈溶血现象的培养方法,并阐明了导致该现象产生的两种毒素(θ毒素和α毒素)的作用机理。     

产气荚膜梭菌毒素的研究进展

本文简要介绍产气荚膜梭菌（ＣＰ）α,τ,ε,λ,θ毒素及肠毒素的基本结构,生物学活性和致病机制的研究进展。     

多重PCR鉴定不同毒素型的产气荚膜梭菌菌落

参照文献报道的产气荚膜梭菌a, b, e, t 毒素基因cpa、cpb、etx 及iA序列合成了针对4种毒素基因的4对特异引物, 建立了一种简单的产气荚膜梭菌定型的菌落多重PCR方法。结果本所保存的A, B, C, D, E各型产气荚膜梭菌参考菌株均扩增出了相应的预期条带, 而诺维氏梭菌、腐败梭菌和破伤风梭菌的扩增均为阴性; 将单个菌落稀释100倍利用此菌落多重PCR仍能扩增到相应的目的片段。并利用此多重PCR对13株不同动物来源的产气荚膜梭菌进行了定型鉴定, 并与毒素中和试验鉴定结果进行了比较, 结果表明两种方法具有较高的符合率。本方法的建立对于产气荚膜梭菌的快速检测、定型具有十分重要的意义。     

APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠肠道甲醛浓度异常升高

【目的】肠道菌群通过"微生物-肠道-脑轴"影响中枢神经系统的功能,同时也与老年性痴呆的发生发展相关,特别是盲肠内微生物菌群的变化更为显著。肠道菌群可以产生和代谢甲醛,而肠道能够迅速吸收甲醛;体内甲醛含量与老年性痴呆病人的认知损害程度呈正相关。因此,本文比较了7月龄APP/PS1转基因老年性痴呆模型小鼠(简称APP/PS1转基因小鼠)与同月龄C57BL/6J野生型小鼠(简称C57BL/6J小鼠)肠道菌群产生甲醛的情况。【方法】取APP/PS1转基因小鼠(n=8)与C57BL/6J小鼠(n=9)的不同肠段(十二指肠、小肠、盲肠、结肠),采用2,4-Dinitrophenylhydrazi zne(DNPH)显色偶联高效液相色谱(HPLC coupled with DNPH)测定肠道消化物和肠壁组织的甲醛。【结果】APP/PS1转基因小鼠盲肠消化物内的甲醛含量,较C57BL/6J小鼠存在显著升高(P=0.036);而两者小肠和结肠消化物甲醛含量无显著差别。在两种小鼠之间,小肠壁内甲醛存在差异(P=0.052),而盲肠和结肠壁甲醛含量无显著差异(P0.05)。【结论】肠道菌群是小鼠体内甲醛的主要来源之一,无论肠道消化物,还是肠道壁组织均为盲肠的甲醛含量最高。这些结果表明,APP/PS1转基因小鼠肠道菌群存在甲醛代谢失调,从而导致其肠道消化物的甲醛含量升高。     

食品中产气荚膜梭菌LAMP快速检测方法的建立

应用环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification, LAMP), 针对产气荚膜梭菌特有的α毒素(CPa)基因序列分析设计特异性引物, 建立食品中产气荚膜梭菌特异性快速检测方法。研究结果表明, 所设计的引物具有良好的特异性, 5株产气荚膜梭菌均能扩增出特异性片段, 而13株非产气荚膜梭菌均未扩增出相应片段, 无假阴性或假阳性情况出现。同时, 该方法可在1 h内完成反应, 且检测灵敏度达到10 fg/μL。该方法为产气荚膜梭菌的快速检测提供了一种重要的技术手段。     

A型产气荚膜梭菌α毒素全基因的分子克隆与核苷酸序列分析

应用PCR技术,从A型产气荚膜梭菌菌株NCTC64609中扩增出A型产气荚膜梭菌α毒素全基因(cpa 1229基因)并将其克隆至pMDl8-T载体中。经转化、IPTG／X—gal选择培养,提取质粒,PCR和EcoRI／Pstl双酶切鉴定,筛选阳性重组克隆。经核苷酸序列分析证实,cpa1229基因阅读开放框架由1194bp组成。经GenBank检索对照分析,cap1229基因序列与国外献报道同源性达98．3％,表明本实验所克隆的cpa1229基因即为A型产气荚膜梭菌α毒素基因。     

产气荚膜梭菌α毒素基因的克隆及结构分析

应用PCR技术,从产气荚膜梭菌菌株NCTC64609中,扩增出A型产气荚膜梭菌α毒素基因C端片段(cpa408),并将其克隆至pMDl8-T载体中．经转化,α互补蓝白菌落选择培养,提取质粒,进行PCR和Eco RⅠ、PstⅠ双酶切鉴定,筛选出阳性重组克隆．经核苷酸序列分析证实,cpa408基因阅读开放框架由372个核苷酸组成,编码124个氨基酸．经计算机分析,cpa408基因序列与国外文献报道的A型产气荚膜梭菌α毒素基因C端片段同源性达99％以上,表明所克隆的基因即为α毒素基因C端片段．     

产气荚膜梭菌促进黑腹果蝇的生长和发育

【目的】黑腹果蝇Drosophila melanogaster肠道中栖生着众多微生物,通过分离和研究其内共生菌,以研究肠道菌群的多态性和作用。【方法】利用Hungate滚管技术从黑腹果蝇成虫肠道分离厌氧细菌;通过记录果蝇的发育历期和生长速率,检测该细菌对果蝇发育和生长的影响。【结果】首次从黑腹果蝇肠道内分离到一株产气荚膜梭菌Clostridium perfringens。该菌能够有效地定植到果蝇肠道内,是果蝇肠道共生菌。产气荚膜梭菌显著地缩短无菌果蝇的发育历期,将无菌果蝇成蛹天数由20 d缩短到8.1 d,羽化天数由30 d缩短到12.7 d。该菌还可以提高果蝇生长速率。【结论】本研究揭示了产气荚膜梭菌是果蝇的内共生菌,可以通过提高生长速率而有效地促进果蝇的生长和发育。     

螺旋藻对腹泻模型小鼠肠道菌群的影响

为评价螺旋藻对肠道菌群的影响, 采用注射氨苄青霉素的方法, 制造小鼠腹泻模型, 造模成功后灌服不同剂量螺旋藻进行治疗, 取不同治疗时间的粪便样品, 检测双歧杆菌、乳杆菌、大肠杆菌、肠球菌、拟杆菌、产气荚膜梭菌菌群的数量,并在螺旋藻灌胃8 d后, 测定小鼠不同肠段各指标菌群的数量。结果表明, 中高剂量组螺旋藻对腹泻模型小鼠肠道菌群有明显调整作用, 有效缩短了肠道菌群由失调到平衡的时间;粪便样品同各肠段内容物所反映的菌群的变化趋势相同, 即治疗恢复组的双歧杆菌、乳杆菌数量总体上高于生理盐水组, 肠杆菌、肠球菌、拟杆菌、产气荚膜梭菌数量均低于生理盐水组, 但取样位置不同, 各指标菌群的数量明显存在差异。     

鼠衣原体改善DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎的作用研究

【目的】探讨鼠衣原体(Chlamydia muridarum)对小鼠溃疡性结肠炎的作用。【方法】取15只雌性C57BL/6J小鼠随机分为3组,每组5只动物,分别为空白对照组(Control)、肠炎模型组(DSS)、实验组(CM+DSS)。选取CM+DSS组小鼠予以2×10~5 IFU的鼠衣原体灌胃处理,并在其感染后第29天开始,给予DSS组和CM+DSS组的小鼠2%DSS饮水,持续5d,每天监测小鼠体重和肠炎疾病评分,实验结束后检测小鼠结肠长度和结肠组织炎性改变。【结果】肠炎模型组的小鼠均表现出典型的肠炎症状(包括体重减轻、肠炎疾病评分、结肠长度和组织炎性改变);而经鼠衣原体预处理的小鼠(CM+DSS组)肠炎症状显著减轻,表现在肠炎疾病评分降低,体重和结肠长度有所恢复,肠组织炎性损伤减轻。【结论】鼠衣原体对DSS诱导的小鼠溃疡性结肠炎具有改善作用。     

C型产气荚膜梭菌β1、β2毒素基因的融合

利用PCR技术 ,从C型产气荚膜梭菌染色体DNA中扩增出 β1 和 β2 毒素基因 ,构建了含 β1 - β2 融合基因表达质粒的重组菌株BL2 1(DE3) (pETXB1_2 )。经酶切鉴定和序列测定证实 ,构建的重组质粒pETXB1_2含有 β1 - β2 融合基因 ,且基因序列和阅读框架正确。经ELISA检测 ,重组菌株表达的 β1 - β2 融合蛋白能够被 β1 、β2 毒素抗体识别。免疫实验结果表明 ,用β1 - β2 融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗 1MLD的C型产气荚膜梭菌C5 9_4 4毒素攻击 ,表明构建的重组菌株可以作为预防仔猪红痢基因工程亚单位苗的候选菌株。     

猪链球菌2型荚膜唾液酸对细菌毒力和宿主炎症反应的影响

【目的】阐明猪链球菌2型荚膜唾液酸是否影响细菌毒力以及宿主对其炎症反应应答,为研究猪链球菌2型的致病机制奠定基础。【方法】比较实验菌株对BLAB/c小鼠模型的致病性;通过涂板计数的方法检测实验菌株在小鼠体内的分布;观察小鼠脑组织病理改变,分析实验菌株感染小鼠后中枢神经系统的病变差异;从小鼠体外全血细胞水平,运用ELISA法检测实验菌株感染后细胞炎性因子的分泌水平。【结果】荚膜唾液酸合成基因neuB缺失突变株ΔneuB相比野生株05ZYH33株,对小鼠毒力显著降低,回复突变株cΔneuB毒力回复至野生株水平;野生株和突变株在血液及脑组织中分布具有显著差异,均可致BLAB/c小鼠脑组织不同程度的损伤;与野生株组相比较,细菌/细胞相互作用不同时间点后,突变株组体外刺激小鼠全血细胞分泌MCP-1、IL-6的水平显著提高;【结论】荚膜唾液酸影响细菌的毒力及宿主细胞对其的炎症反应应答,它是猪链球菌2型穿透血脑屏障导致脑膜炎的重要毒力因子。