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。     

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ε毒素导致多器官组织损伤

【背景】产气荚膜梭菌ε毒素(ε toxin,ETX)是由B型和D型产气荚膜梭菌产生的一种肠毒素,具有迅速的致命性和经济上的破坏性。【目的】研究ETX对小鼠多个脏器的损伤情况及其在不同小肠肠段的结合情况。【方法】构建纯化偶联红色荧光蛋白的mScarlet-ETX,使用小动物活体成像观察其在小鼠体内的累积情况;使用病理学技术观察ε毒素对小鼠各个脏器和不同肠段的结合情况,以及对脏器的损伤情况。【结果】产气荚膜梭菌感染后,产生的ETX能累积于脑、肾、肺、肝、脾和心脏组织中,并能导致这些脏器的损伤。ETX在小鼠的小肠中主要累积于结肠中。【结论】产气荚膜梭菌ε毒素导致多器官组织损伤,并主要在结肠上被吸收,为治疗和预防携带ε毒素的产气荚膜梭菌感染提供了理论依据。     

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.     

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。     

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。     

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.     

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。     

A型产气荚膜梭菌α毒素基因表达及其免疫保护作用的初步研究

利用PCR技术,从A型产气荚膜梭菌标准株染色体DNA中扩增出α毒素基因,构建了含α毒素基因的重组菌株BL21(DE3)(pXETA02)。经酶切鉴定和序列测定证实,构建的表达质粒pXETA02含有α毒素基因序列。经SDS-PAGE、Western blot分析和ELISA检测,重组菌株表达的α毒素蛋白能够被α毒素单抗识别。表达优化结果表明,以IPTG为诱导剂诱导α毒素表达的优化条件是:培养基pH 7.5,培养温度37℃,IPTG浓度0.8mmol/L,菌体生长密度OD600达到0.8时加入IPTG,诱导时间5h,此时α毒素蛋白表达量为34.83%。以乳糖为诱导剂诱导α毒素表达的优化条件是:培养基pH7.5、培养温度37℃,乳糖浓度0.1g/L,菌体生长密度OD600达到0.8时加入乳糖,诱导时间5h,α毒素蛋白表达量为23.82%。动物实验结果表明,用重组菌株α毒素蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD的A型产气荚膜梭菌标准株C57-1毒素攻击。     

A型产气荚膜梭菌α-毒素基因的克隆与核苷酸序列分析

利用聚合酶链式反应(PCR)技术,从A型产气莫膜梭菌染色体基因组中扩增了1．2kb的α毒素基因。通过T4 DNA连接酶,将纯化的PCR产物与载体pGEM-T连接,转化受至体菌JM109中,经NcoI/EcoRI和BamHI/EcoRI双酶切分析,证明重组质粒pXCPA02中含有A型产气荚膜棱菌α毒素全基因。经核苷酸序列分析,明确了克隆的α毒素基因在重组质粒中的连接向位且核苷酸序列是正确的。     

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。     

反向间接胶乳凝集试验法检测粪便A型产气荚膜梭菌肠毒素的结果及评价

本文以１０种５２株供试菌分别与７个不同年龄组的健康人粪便混合,共配成３６４份模拟标本,采用反向间接胶乳凝集（ＲＰＬＡ）试验法与生物学试验法（小鼠致死试验、豚鼠皮肤血管透性因子试验,Ｖｅｒｏ细胞毒性试验）检测各标本中的Ａ型产气荚膜梭菌肠毒素（简称Ｃｐ－Ｅｎｔ）。除产气荚膜梭菌之外的其他菌种培养液２３８份标本（３４株）,ＲＰＬＡ与生物学试验结果完全一致,均为阴性。产气荚膜梭菌１２６份标本（１８株）中有７０份标本的ＲＰＬＡ同生物学诸法完全一致地检出了Ｃｐ－Ｅｎｔ．有１株７份标本（ＣｐＮＣＴＣ８７９７）的ＲＰＬＡ为阳性,而各生物学试验却均为阴性,该菌株经ＰＣＲ检查证明确为肠毒素原性产气荚膜梭菌,表明ＲＰＬＡ比生物学试验法更灵敏。有５株（ＣｐＮＣＴｃ８２３８,ＣｐＮＣＴＣ１０６１１,ＣｐＮＣＴＣ１０６１４,ＣｐＮＣＴＣ１０６１２,ＣｐＬ－５２）３５份标本ＲＰＬＡ与各生物学试验结果均为阴性,但经ＰＣＲ检吉证明该５株菌均为肠毒素原性产气荚膜梭菌,后经超声波破碎菌体提取物对其中部分菌株进行试验的结果仍然显示了ＲＰＬＡ与生物学法的一致性。有２株（ＣｐＮＣＴＣ８６８６,ＣｐＮＣＴＣ８４４９）１４份标本的所有结果均为阴性,ＰＣＲ     

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。     

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。     

产气荚膜梭菌a毒素分子生物学研究进展

a毒素是产气英膜梭菌主要的毒力因子,具有磷脂酶C和鞘磷脂酶等2种酶的活性,能同时水解细胞膜上的磷脂酰胆碱和鞘磷脂,导致细胞裂解,因而具有细胞毒性、溶血活性、致死性和血小板聚集等特性。我们对产气荚膜梭菌a毒素的生物学特性、基因克隆与转录调控、基因表达与基因融合、基因定点突变与结构分析、N端和C端的结构与功能等方面的研究进展进行简要综述。     

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...     

C型产气荚膜梭菌α、β_1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α和β1毒素基因,通过分离、纯化、内切酶酶切、连接和转化,构建了含αβ1融合基因表达质粒重组菌株BL21(DE3)(pETXAB1)。经酶切鉴定和核苷酸序列测定证实,构建的重组质粒pETXAB1含有αβ1融合基因,且基因序列和阅读框架均正确。经ELISA检测,重组菌株表达的αβ1融合蛋白能够被α、β1毒素抗体识别。免疫实验结果表明,αβ1融合蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD的C型产气荚膜梭菌C5944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。     

抗A型产气荚膜梭菌α毒素全人源双价单链抗体的构建、表达及其活性的初步研究

目的:为防治A型产气荚膜梭菌α毒素引起的肠毒血症及气性坏疽等相关疾病,构建并高效表达中和α毒素(CPA)的特异性双价单链抗体,并对其生物学活性进行初步研究。方法:以全人源噬菌体抗体库中筛选得到的抗A型产气荚膜梭菌α毒素单链抗体sc Fv基因为模板,PCR的方法扩增两条单链抗体片段并通过引物设计引入中间连接肽G4S或(G4S)3,亚克隆至原核表达载体p ET-28a(+),转化E.coli BL21,IPTG诱导表达、鉴定及表达产物的层析纯化;Western blot和间接ELISA方法检测与抗原的免疫结合活性;通过体外检测抗体抑制CPA水解卵磷脂的活性和溶血活性以及体内小鼠攻毒保护试验初步研究双价单链抗体的生物学活性。结果:双酶切鉴定及基因测序结果表明构建的双价单链抗体sc(Fv)2-5和sc(Fv)2-15均正确,诱导表达后经12%SDS-PAGE分析,两者均以包涵体形式表达且蛋白分子量符合理论值大小,Western blot和间接ELISA分析结果显示,构建的双价单链抗体与抗原CPA具有特异结合活性,且sc(Fv)2-15与抗原的结合活性明显高于sc(Fv)2-5和sc Fv,体外与体内生物活性试验结果进一步证明,sc(Fv)2-15中和毒素的能力较sc(Fv)2-5和sc Fv具有明显优势。结论:成功制备了抗A型产气荚膜梭菌α毒素的全人源双价单链抗体,为进一步研究该毒素引发的各类疾病的诊断和治疗奠定了基础。     

A型产气荚膜梭菌α毒素Thr-272基因定点突变与结构分析

利用定点突变技术,将A型产气荚膜梭菌α毒素( CPA)第272位苏氨酸(ACA)定点突变成脯氨酸(CCG),构建了含CPA突变基因表达质粒的重组菌株BL21( DE3)(pMCPA-T272P).经酶切鉴定和序列测定证实,构建的重组质粒pMCPAT272P含有CPA-Thr272Pro突变基因,且基因序列和阅读框架正确.重组菌株BL21( DE3)(pMCPA-T272P)表达产物经SDSPAGE分析,其表达量占菌体总蛋白相对含量的18.34％.应用ExPASy服务器上的SOPMA法对CPA和CPA-Thr272Pro突变体分子进行二级结构预测,同时模拟了其3D结构.结果显示,CPA和CPA-Thr272Pro突变体蛋白的二级结构主要是由α-螺旋和无规则卷曲组成,3D结构非常相似.CPA和CPA-Thr272Pro突变体蛋白的圆二色(CD)光谱分析发现二者的CD光谱有一些微小变化.磷脂酶C活性检测结果表明,CPA-Thr272Pro突变体蛋白失去了α毒素的磷脂酶C活性.免疫试验结果表明,用CPA-Thr272Pro突变体蛋白免疫的小鼠可以抵抗1MLD的A型产气荚膜梭菌标准株C57-1毒素攻击.