InlA和InlB介导单核细胞增生李斯特菌入侵宿主细胞分子机制的研究进展

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一种革兰氏阳性食源性致病菌。在造成宿主食源性感染的过程中, 单核细胞增生李斯特菌能凭借其独特的表面蛋白入侵宿主的非吞噬细胞。内化素蛋白家族(Internalins)是介导单核细胞增生李斯特菌入侵宿主非吞噬细胞的主要因子。本文根据国内外一些最新的研究成果, 结合作者近几年的工作, 综述了在侵染宿主的过程中, 单核细胞增生李斯特菌主要的内化素蛋白InlA和InlB介导细菌入侵宿主细胞的分子机制, 以期为阐明食源性致病菌致病机理、预防和治疗食源性疾病提供理论基础。     

单核细胞增生李斯特菌PrfA蛋白转录调控毒力基因表达的分子机制

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes LM)属于典型的细胞内寄生革兰氏阳性菌,是WHO公布的四大食源性致病菌之一.LM不仅是人畜共患传染病李斯特菌病(listeriosis)的主要病原菌,也是研究胞内感染和细胞介导的免疫应答的模式细菌.绝大多数LM毒力基因的转录表达受到PrfA蛋白的调控.本文简单介绍了LM侵染宿主细胞必需的毒力基因及其产物;重点对毒力基因调节蛋白PrfA的结构和功能,PrfA调节毒力基因表达的主要方式最新进展进行了综述和讨论.     

单增李斯特菌LPXTG蛋白Lmo0880在感染致病中的作用

【目的】通过构建单核细胞增生李斯特菌(单增李斯特菌) LPXTG蛋白Lmo0880的基因缺失菌株和回补菌株,探究Lmo0880在细菌生长、细胞感染和宿主感染等方面发挥的作用。【方法】利用同源重组原理构建lmo0880的基因缺失株及回补株,比较野生株、缺失株和回补株在生长能力、细胞黏附与侵袭和胞内增殖能力等方面的差异,从而鉴定Lmo0880在单增李斯特菌感染宿主中的作用。【结果】缺失lmo0880基因后,单增李斯特菌在生长能力上无明显变化;对细胞的黏附能力无显著差异,但对细胞侵袭能力、胞内增殖能力、小鼠致病力和小鼠组织定殖能力显著降低。【结论】本研究阐明了单增李斯特菌LPXTG蛋白Lmo0880在细胞侵袭、胞内增殖和组织定殖等方面发挥的重要作用。     

单核细胞增生李斯特菌PrfA蛋白转录调控毒力基因表达的分子机制

单核细胞增生李斯特菌 (Listeria monocytogenes LM) 属于典型的细胞内寄生革兰氏阳性菌, 是WHO公布的四大食源性致病菌之一。LM不仅是人畜共患传染病李斯特菌病 (listeriosis) 的主要病原菌, 也是研究胞内感染和细胞介导的免疫应答的模式细菌。绝大多数LM毒力基因的转录表达受到PrfA蛋白的调控。本文简单介绍了LM侵染宿主细胞必需的毒力基因及其产物; 重点对毒力基因调节蛋白PrfA的结构和功能, PrfA调节毒力基因表达的主要方式最新进展进行了综述和讨论。     

单核细胞增生李斯特菌抗酸应激机制

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)是重要的人畜共患食源性病原,在青贮饲料、发酵食品、宿主胃内以及巨噬细胞吞噬体内都会遭遇酸应激。该菌有多种抗酸应激系统,如F0F1-ATPase、谷氨酸脱羧酶(Glutamate decarboxylase system,GAD)、精氨酸脱亚胺酶(Arginine deiminase,ADI)、鲱氨酸脱亚胺酶(Agmatine deiminase,Ag DI)系统等。在环境pH(pHex)4.5条件下可维持其细胞内pH(pHi)稳态,在pHex 3.5时仍能存活;用温和酸应激(pHex 4.5)预处理单增李斯特菌,可以通过酸耐受反应(Acid tolerance response)提高其在致死性酸性环境中的存活率,这一过程受σB正调控,即σB激活可以保护单增李斯特菌应对多种环境应激。因此,σB可以作为新型抗菌药物的靶标。更为重要的是,弱酸性发酵食品要严格控制李斯特菌的污染,以降低消费者的感染风险。     

单增李斯特菌感染胎盘相关毒力因子的研究进展

单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes,LM)是一种可引起李斯特菌病的食源性致病菌。由于妊娠相关免疫缺陷和LM对非吞噬细胞独特的细胞内感染能力,孕妇是LM的主要目标人群。LM可穿过胎盘屏障,对胎儿造成重大伤害,包括早产、流产甚至死产。胎盘特异性毒力因子的作用对LM感染期间穿过胎盘屏障并感染胎儿尤为重要。文中介绍了国内外近年在孕妇中发生LM感染的事件,详细讨论了LM垂直传播以及在胎盘定殖机制方面的研究进展,着重讨论并分析了LM与感染胎盘相关毒力因子的最新发现,以期为今后防控LM的胎盘感染并保障食品安全提供参考。     

单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽合成酶调控鞭毛形成研究

[目的] 本试验旨在构建单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽合成酶基因gshF缺失株和互补株并研究其在细菌运动和鞭毛形成中的调控作用。[方法] 采用同源重组的方法构建得到gshF缺失株后,测定野生株及缺失株的运动性和体外生长能力;同时利用荧光定量PCR方法检测gshF缺失株中鞭毛相关基因转录水平的变化。[结果] 缺失gshF后细菌在体外培养基中的生长能力未受影响,但缺失株的运动性及鞭毛形成能力显著降低。此外,缺失株中鞭毛形成重要调控基因gmaR以及鞭毛结构元件基因flaA的转录水平显著低于野生株,而其他鞭毛相关基因的转录水平变化不明显。[结论] 研究首次表明单增李斯特菌谷胱甘肽合成酶通过调控鞭毛重要基因的转录进而影响细菌的运动性和鞭毛形成,研究有助于深入理解重要食源性胞内菌通过精确调控鞭毛形成以适应外界和宿主环境的分子机制。     

天然缺失inlAB的非典型单核细胞增多性李斯特菌生物学特性鉴定

摘要：【目的】 InlA与InlB是单核细胞增多性李斯特菌重要的毒力因子,其介导的黏附作用是细菌建立感染的前提。本研究拟探明天然缺失inlAB基因簇的非典型单增李斯特菌的表型与基因型特征。【方法】针对inlAB天然缺失株S10,进行生化特征、细胞黏附力、小鼠体内毒力、感染相关基因检测、谱系分析等。【结果】 S10株为具有典型单增李斯特菌生化特征的1/2b型菌株,对HeLa细胞的黏附力显著低于其他菌株（p<0.05）,对小鼠毒力较弱。S10缺失inlAB及与其毗邻的lmo0431、lmo0432、lmo0436、lmo0437基因,但具有李斯特菌第一毒力岛中完整的毒力基因构成。S10分布于谱系Ⅰ的进化枝上,与4b型菌株的遗传距离较近。【结论】 S10为单增李斯特菌inlAB天然缺失株代表该类非典型菌株的首次报道。S10具有典型的单增李斯特菌谱系Ⅰ基因背景,inlAB可能通过独立的重组或水平转移事件缺失于基因组。     

棉铃虫作为单核细胞增生李斯特菌感染模型的初步研究

研究单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称Lm)对棉铃虫(Helicoverpa armigera)的致病性,探讨棉铃虫作为Lm感染模型的可行性。用野生株EGDe(中毒)、PrfA缺失株(EGDeΔprfA,弱毒)和PrfA组成型高表达株(EGDeΔprfA+pERL3-prfA~*,高毒)腹腔微量注射4龄棉铃虫幼虫,计算半数致死量(LD_(50))和虫体的载菌量,同时观测棉铃虫中肠细胞的病理变化以及血细胞包囊作用和数目。实验结果显示:①EGDe、EGDeΔprfA和EGDeΔprfA+pERL3-prfA~*的LD_(50)分别为2.56×10~3 cfu/mL、1.98×10~6 cfu/mL和6.63×10~2 cfu/mL。②感染Lm后,EGDe和EGDeΔprfA+pERL3-prfA~*在棉铃虫体内各部分的活菌数均有所上升,而EGDeΔprfA却显著下降。③中肠病理切片显示,Lm对棉铃虫幼虫中肠细胞的损伤程度与菌株的毒性高低正相关,并且随时间延长差异更为明显。④EGDeΔprfA+pERL3-prfA~*对棉铃虫血细胞的包囊作用的抑制作用最强,而EGDeΔprfA基本无抑制作用。⑤感染Lm后,棉铃虫的血细胞数量先急剧上升随后减少。72 h时,感染EGDe、EGDeΔprfA和EGDeΔprfA+pERL3-prfA~*的血细胞减少量分别为45%、27%和71%。结果表明,Lm不仅能成功侵染棉铃虫幼虫并致其死亡,且其半数致死量、其对棉铃虫中肠细胞的损伤程度以及对血细胞包囊作用和数量的影响等均与细菌毒力高低有较好的关联性,表明棉铃虫幼虫(至少是4龄棉铃虫幼虫)适合作为研究Lm致病机制的昆虫模型。     

单核细胞增多性李斯特菌OpuCA蛋白介导抗氧化应激和宿主感染研究

【目的】本文旨在研究opuCA基因在单核细胞增多性李斯特菌(单增李斯特菌)生长过程及渗透胁迫下发挥的作用,探究opuCA基因参与细菌抗氧化应激和致病力的生物学功能,为阐明OpuCA蛋白介导细菌环境适应和宿主内感染的机制奠定基础。【方法】利用细菌同源重组方法获得opuCA缺失株及回补株后,通过分子生物学、感染生物学和激光共聚焦技术,研究野生株和突变株的生长能力、抗渗透应激能力、抗氧化应激能力、细胞粘附、侵袭以及胞内增殖能力。【结果】缺失opuCA基因后,李斯特菌体外生长能力并没有受到影响,但在渗透条件下生长能力减弱;opuCA缺失株在铜离子和镉离子中抗氧化应激能力降低,但在巯基特异性氧化剂肼应激中无明显变化;opuCA缺失株在细胞中的侵袭能力显著减弱,且缺失该基因导致细菌聚合actin能力下降,进而影响了细菌在胞间迁移。【结论】本研究首次证实了缺失opuCA基因能降低单增李斯特菌抗氧化应激能力和感染宿主能力,并且在渗透胁迫下细菌生长能力减弱,但具体的分子机制有待深入研究。本研究有助于深入理解单增李斯特菌OpuCA蛋白介导的细菌体外环境适应及宿主内感染的分子机制,为防控单增李斯特菌感染提供...     

单增李斯特菌耐药外排泵研究进展

单增李斯特菌是一种重要的人兽共患食源性胞内致病菌,广泛存在于自然环境中且易污染动物性食品,人及动物感染后可引起严重的李斯特菌病,死亡率高达30%。单增李斯特菌通常对多种药物敏感,然而,因不合理使用抗菌药或消毒剂形成的选择压力导致李斯特菌多重耐药情况的报道日渐增多。外排泵蛋白是细菌中一类重要的蛋白,可参与机体多种生物学过程,包括影响细菌对抗生素敏感性、促进有毒化合物泵出、影响细菌毒力等。本文综述了近年来关于单增李斯特菌耐药外排泵的功能及调控机制的研究进展,为深入理解李斯特菌耐药等环境适应机制及有效控制该病原污染传播和筛选抗感染药物新靶点提供理论基础。     

单核细胞增多性李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1609的应激生物学功能研究

【目的】本研究旨在构建单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes)硫氧还蛋白Lmo1609的基因缺失株,分析Lmo1609的氧化还原酶学活性,及其在细菌生长、运动过程中发挥的作用,并探究了Lmo1609参与细菌抗氧化应激和致病的生物学基础。为阐明其抗应激生物学作用以及完善李斯特菌的感染机制奠定分子基础。【方法】利用同源重组原理构建lmo1609基因缺失株及回补株。通过分子生物学、应激生物学和感染生物学等手段,对Lmo1609的生物学功能进行探索。以胰岛素为底物分析其氧化还原酶学活性;通过构建lmo1609缺失株和回补株,比较野生株和突变株在运动性、生长能力、抗氧化应激、细胞黏附、侵袭和增殖能力等方面的差异,进而鉴定Lmo1609的生物学功能。【结果】缺失lmo1609后,单增李斯特菌在生长能力上无明显变化,而运动能力明显减弱;对H2O2的敏感性增强;对细胞的黏附侵袭能力没有差异;对小鼠的致病力没有显著影响。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌硫氧还蛋白Lmo1609具有还原酶学活性,参与调控细菌的运动和对H2O2的氧化应激耐受,不介导单增李斯特菌的致病性。     

单增李斯特菌末端氧化酶亚基QoxB的生物学功能探究

【目的】本研究旨在构建单增李斯特菌末端细胞色素aa3氧化酶亚基qoxB基因缺失株,并探索其在细菌生长及感染过程中发挥的生物学功能。【方法】利用同源重组方法构建获得缺失株ΔqoxB后,对野生株EGD-e和缺失株ΔqoxB的生长能力、细菌运动能力和细胞内黏附、侵袭、增殖及胞内迁移能力进行比较,同时利用荧光定量PCR方法检测ΔqoxB中鞭毛相关基因转录水平的变化。【结果】缺失qoxB基因后细菌在体外培养过程中生长能力没有差异,细菌的鞭毛运动能力显著降低,在30℃培养24 h和48 h后ΔqoxB运动圈直径分别较EGD-e下降35.86%和34.20%,且22个鞭毛相关基因转录水平显著降低。通过细胞感染试验发现缺失qoxB基因后细胞黏附、侵袭、增殖及胞内迁移能力均显著下降。【结论】本研究首次证实末端氧化酶亚基QoxB能降低单增李斯特菌的运动能力和对细胞的感染能力,此研究为进一步阐明末端细胞色素氧化酶影响单增李斯特菌的致病机制提供重要依据。     

单增李斯特菌氧化还原蛋白系统研究进展

单增李斯特菌是重要的食源性病原微生物,抗氧化应激是李斯特菌生存和致病的关键机制之一。活性氧(reactive oxygen species,ROS)浓度升高会破坏氧化还原平衡,使机体处于氧化胁迫的应激状态,进而导致生物大分子如蛋白质的损伤。蛋白质中半胱氨酸等含硫氨基酸对ROS尤其敏感,半胱氨酸残基脱氢氧化生成二硫键,可以稳定蛋白质空间构象,增加蛋白质的半衰期,进而使蛋白质免受损坏。抗氧化修复通常指的是对半胱氨酸残基的氧化还原过程,即二硫键的形成与打开。硫氧还蛋白家族包含硫氧还蛋白、谷氧还蛋白和Dsb-样蛋白系统,是生物体中常见的氧化还原修复系统。本文根据现有的文献报道,结合本课题组的研究进展,对单增李斯特菌硫氧还蛋白家族进行综述,以期为完善单增李斯特菌硫氧还蛋白调控系统提供参考。     

单增李斯特菌毒力因子溶血素关键氨基酸位点在感染过程中的作用研究

【目的】探究单增李斯特菌溶血素O (listeriolysin O, LLO)中D3区域β8折叠片上第253位氨基酸(谷氨酰胺,Q)和第254位氨基酸(异亮氨酸,I)对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)感染生物学功能的影响。【方法】构建LLO_Q253A和LLO_I254A突变蛋白的原核表达菌株,以及利用同源重组方法构建hly_Q253A和hly_I254A突变株;通过表达纯化突变蛋白,测定溶血活性;比较LLO第253位Q和第254位I均突变成丙氨酸(A)后,对细菌体外生长能力、黏附侵袭、胞内迁移和增殖能力的影响。【结果】相应位点突变后,LLO蛋白均能够正常表达。在pH 6.5条件下,所有突变蛋白和突变株的溶血活性丧失。然而,在pH 5.5条件下,LLO_I254A和hly_I254A恢复了溶血活性。与野生株相比,突变株的体外生长、黏附能力和胞内增殖能力均无明显差异;突变株的侵袭能力和胞间迁移能力显著低于野生株。【结论】本研究证实第253位Q和第254位I均突变成A后,单增李斯特菌在pH 6.5条件下丧失溶血活性,并降低了感染宿主细胞的能力,但具体机制还有待进一步探索。本研究为深入探究LLO结构对单增李斯特菌生物学功能的影响奠定基础,对单增李斯特菌点突变株的构建具有一定参考意义。     

单增李斯特菌胎盘感染的体内外模型研究进展

单核细胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）是重要的食源性致病菌,能引发人类的李斯特菌病,是全球公共卫生问题之一。该菌易感染孕妇,引起胎儿和新生儿的侵袭性李斯特菌病,严重威胁母婴健康。因此,建立有效的单增李斯特菌感染胎盘体内外模型,解析和探究单增李斯特菌经胎盘感染机制,是预防和控制单增李斯特菌感染母婴的关键所在。本文综述了可用于研究单增李斯特菌母婴感染的体内外胎盘模型,总结和讨论了各类模型的优势和局限性;并着重分析了体外三维胎盘屏障模型在单增李斯特菌感染方面的研究进展和未来研究方向。以期为深入解析该菌经胎盘感染的途径、发病机制提供支持,并为预防和控制母婴李斯特菌病提供科学参考。     

荧光重组酶介导等温扩增检测食品中单增李斯特菌

【背景】单增李斯特菌为肉类及乳制品中常见的食源性致病菌,传统的培养法检测无法满足口岸大批量食品的快速检测要求,建立简便、灵敏、快速及现场可操作的技术至关重要。【目的】建立快速简便的荧光重组酶介导等温扩增(Recombinase-Aided Amplification,RAA)法检测单增李斯特菌,以适应口岸快速通关及监管的实际需求。【方法】根据单增李斯特菌hlyA基因保守区设计特异性引物、探针,通过引物两两组合结合探针筛选出扩增效率及灵敏度最佳的引物组合,优化反应温度及引物探针浓度,确定最佳反应条件。将建立的荧光RAA法应用于食品基质及实际样品检测中,同时与国标GB 4789.30-2016进行比对验证。【结果】单增李斯特菌荧光RAA最佳反应温度为42℃,最佳引物、探针终浓度均为400 nmol/L。建立的荧光RAA法特异性强,纯菌灵敏度达到3×102 CFU/mL。加标食品基质牛肉、大西洋鲑鱼及再制干酪LB2增菌只需4 h,即可检测原始浓度分别达到0.3、3、30 CFU/mL的单增李斯特菌。荧光RAA法只需5 min即可观察结果,20-30 min完成扩增,速度及灵敏度明显高于国标法...