猪链球菌2型Orf207基因缺失菌株的构建及其生物学特性检测

【背景】猪链球菌2型(streptococcus suis type 2, SS2)可引起人、猪的脑膜炎、关节炎及败血症等,不仅给养猪业带来巨大的经济损失,同时严重威胁公共卫生安全。本团队前期通过噬菌体展示文库技术发现Orf207编码蛋白可能参与SS2诱导的脑膜炎发生,然而其在SS2致病过程中的具体作用尚不清楚。【目的】探究Orf207基因对SS2致病性的影响。【方法】采用温敏性自杀质粒介导的同源重组系统,构建SC19 Orf207基因缺失菌株ΔOrf207及其回补菌株CΔOrf207,系统比较缺失菌株与野生株间在生长特性、形态、组织定殖能力、毒力情况、细胞黏附与侵袭及抗巨噬细胞吞噬能力等生物学特性方面的差异。【结果】与野生株相比,缺失菌株链长变短,生长速度略慢;而且Orf207缺失显著增加了小鼠的存活率,降低了细菌在血液、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑组织的定殖能力和对肺组织的病理损伤并显著减弱SS2对HeLa细胞的黏附与侵袭能力及抗巨噬细胞吞噬能力。【结论】Orf207基因可以显著降低SS2对宿主的致病能力,本研究结果不仅丰富了SS2的致病机制,也为SS2疫苗等研发提供了新靶点。     

类器官培养方法及家畜类器官研究进展

类器官(organoid)是由干细胞在体外培育而成的一种三维(3D)细胞培养物,其中包含多种细胞类型的自组装。类器官是生物医学领域内近年来的热门前沿技术之一,可用于发育、内稳态、再生、疾病建模和药物研发等领域的相关研究。不同类器官的培养方法存在差异,因此了解相关进展对成功构建合适的类器官模型非常重要。家畜与人类生活息息相关,通过构建类器官的方式以其为研究对象,对人类的饮食安全、医疗保健、精神健康都具有重要意义。本文评述了类器官的培养方式及家畜类器官研究方面的进展,以便为后期相关研究提供参考。     

胚胎植入的调控机理

胚胎植入对于妊娠的建立和维持至关重要,需要活化的胚泡和接受态的子宫之间进行同步。在辅助生殖技术中,子宫接受态的判断仍是制约妊娠率的一个关键限制性因素。已有数据显示,胚胎植入涉及一系列信号分子的激活和失活,进而影响子宫腔上皮细胞的增殖与分化、上皮极性、宫腔闭合、胚胎定位、上皮基质反应、腺体发育等。本文就雌激素、孕酮、白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor, LIF)、microRNA (miRNA)、通道蛋白、信号转导通路等在胚胎植入过程中的作用及其调控网络作一综述,以期为不孕症的治疗及安全有效的避孕药开发提供理论依据。     

孕酮对蒙古绵羊输卵管上皮细胞β-防御素mRNA表达的影响

建立蒙古绵羊输卵管上皮细胞培养体系作为体外实验模型,分别添加10^-6、10^-7、10^-8、10^-9和10^-10 mol/L孕酮,运用实时荧光定量PCR方法测定孕酮对上皮细胞内β-防御素相对表达量的影响。结果显示,与对照组比较,10^-6和10^-7 mol/L孕酮组β-防御素相对表达量显著升高（P<0.05）;10^-8和10^-9 mol/L孕酮组极显著升高（P<0.01）;而10^-10 mol/L孕酮组未见显著性差异。孕酮添加组间比较显示,10^-8和10^-9 mol/L孕酮组极显著高于10^-10 mol/L组（P<0.01）,其它孕酮添加组间未见显著性差异。分析认为,一定浓度的孕酮（10^-9－10^-6 mol/L）对培养的输卵管上皮细胞β-防御素的表达有促进作用。且不同浓度的孕酮对β-防御素表达的影响程度不同。因而推断,雌性生理周期下,雌性生殖道β-防御素的表达与孕激素相关。     

外体和病毒感染

外体(exosome)是源自细胞内体的小囊泡,可由多种哺乳动物细胞分泌释放,其组分包括蛋白质、脂质、mRNA和microRNA,是细胞间"通讯"交互的工具之一。我们以介绍外体的组成和生物发生为基础,综述了近年来其在病毒感染致病中的研究成果,以期为病毒感染致病机理的研究提供新的切入点。     

利用CRISPR/Cas9系统构建Tiki1基因修饰猪模型

Tiki1基因是哈佛大学儿童医学院贺熹教授实验室发现的一个对蛙头部的诱导起到决定性作用的新基因,但Tiki1基因在小鼠等啮齿类动物中缺失,因此无法利用小鼠等小动物来研究其在哺乳动物中的作用.本文利用CRISPR/Cas9系统结合体细胞克隆技术构建Tiki1基因修饰猪模型,研究Tiki1基因在猪发育中的作用.我们利用贺熹教授团队提供的人Tiki1基因序列,在猪的基因组数据库中比对出与其同源性最高的一段序列设计2个靶位点(g1和g2).以设计的靶位点构建打靶质粒转染猪胎儿成纤维细胞,经细胞筛选、PCR扩增及测序共鉴定了52个单细胞克隆株.最终选择靶位点g1为纯合双敲的5个单细胞克隆株和靶位点g2为纯合双敲的3个单细胞克隆株作为构建Tiki1基因敲除猪的核供体.我们共计构建了720个重组胚胎,分别植入3头代孕母猪,其中有1头经B超检测成功怀孕并妊娠到期产下13头发育正常的克隆猪,经测序鉴定其中12头为Tiki1基因双敲除猪模型,Tiki1基因敲除克隆猪健康存活至今.结果表明Tiki1基因对于猪早期发育的作用机理不同于蛙,其在猪早期发育的过程中的具体作用机理有待后续进一步的深入研究.     

植物乳酸杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果

【背景】草酸钙结石是一种临床常见且易复发的疾病,由于结石质地坚硬,只能通过外科手术的方法治疗,给患者带了很大的痛苦。已有研究证实,肠道菌群可影响草酸钙结石的形成,降低草酸钙结石的发病率。【目的】探究植物乳杆菌对小鼠草酸钙结石的干预效果。【方法】体外实验：在MRS培养基中加入0.02 mol/L草酸钠,制备菌株筛选培养基（MRS-OX）。接种200μL的3.48×10¹²CFU/L植物乳杆菌悬液至MRS-OX制备含菌培养基（B+MRS-OX）。将等体积MRS-OX和B+MRS-OX于37°C恒温培养2 d,测剩余草酸浓度。体内实验：以10周龄雄性昆明小鼠为实验动物,随机分为对照组、植物乳杆菌组、结石组和植物乳杆菌干预组,每组5只小鼠。通过乙醛酸诱导小鼠建立草酸钙结石模型,并给予200μL的3.48×10¹²CFU/L植物乳杆菌进行干预治疗以观察其预防小鼠草酸钙结石的效果。实验结束后,绘制各组小鼠平均体重变化趋势图并计算小鼠肾脏脏器指数,检测每只小鼠血液学指标和氧化应激指标总超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）和丙二...     

胸膜肺炎放线杆菌三聚体自转运黏附素茎部功能区表达及其与猪肺组织结合蛋白的筛选分析

【目的】胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniae,APP)可引发猪的传染性胸膜肺炎,给世界养猪业造成了巨大损失。黏附是APP在致病过程中的第一步,新型黏附分子——三聚体自转运黏附素(Trimeric autotransporter adhesin,TAA)是该菌感染肺组织的重要毒力因子,茎部区2 464-2 574氨基酸(BD3)序列区域在细菌的黏附中发挥重要作用,但其如何结合肺脏组织尚属未知。本文表达TAA的茎部功能区,筛选其在肺组织中的结合蛋白。【方法】原核表达及纯化TAA功能区BD3蛋白,与猪肺组织共孵育,通过免疫共沉淀技术捕获BD3的结合蛋白并质谱鉴定。构建猪c DNA文库获取该蛋白核酸序列,进行生物信息学分析。【结果】经质谱分析获得与BD3结合的猪肺组织蛋白的肽段,数据库搜寻比对发现角蛋白1为TAA BD3区与猪肺组织结合的蛋白;构建c DNA文库筛选并测序后获知其基因序列。生物信息学分析显示该序列与猪源及人源角蛋白核酸序列相似性低,猪源细胞角蛋白1作为一个单独的进化分支,与其他角蛋白差异较大;该蛋白在8-100 aa处有一个跨膜区;主要二级结构元件为α螺旋和β折叠;该蛋白在82-362 aa处存在一个G蛋白α亚单位,在515-552 aa处存在一个TSP1区域(凝血酶敏感蛋白1型重复区域)。【结论】与TAA茎部BD3结合的猪肺组织角蛋白1的发现,为TAA黏附肺组织细胞的研究奠定基础,有助于揭示APP专嗜肺组织的致病机制。