单增李斯特菌溶血素O的功能研究进展

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, Lm,简称单增李斯特菌)是一种普遍存在的革兰阳性食源性病原体,可引起人类和一些动物的李斯特菌病。侵袭性李斯特菌病通常很严重,临床上表现为自然流产、败血症和脑膜脑炎,也可表现为发热性胃肠炎综合症。成孔蛋白单增李斯特菌溶血素O(Listeriolysin O,LLO,由hly基因编码)是一种重要的毒力因子,属于胆固醇依赖性细胞溶解素(cholesterol-dependent cytolysins,CDC)毒素,其通过膜穿孔机制介导Lm从吞噬体逃逸并引起李斯特菌病。最近的研究表明LLO除了主要的膜穿孔作用,还存在其他功能,在Lm感染过程中扮演了重要的角色。从LLO的功能和作用机制等方面综述了近些年对该毒素的研究进展,以便更好地理解单增李斯特菌的感染机制,为防治李斯特病的相关研究提供参考。     

单增李斯特菌溶血素(LLO)的原核表达及其生物学活性鉴定

利用生物软件设计单增李斯特菌溶血素蛋白的基因hly的引物,通过PCR扩增hly基因,并将其克隆至PET28a(+)原核表达载体,转化大肠杆菌BL21进行优化表达。用镍柱纯化表达产物LLO,通过免疫印记鉴定其免疫原性,并通过溶血实验鉴定其溶血活性。琼脂糖凝胶电泳结果表明PCR扩增出1 590 bp的片段,经测序鉴定其序列同源性可达99%。SDS-PAGE结果表明诱导表达的产物大小约为58 kD,其最优化的表达条件是28°C下用0.1 mmol/L IPTG诱导6 h。Western blotting结果表明重组表达的LLO具有免疫原性;溶血实验表明重组表达的LLO具有较强的溶血活性,其溶血效价可达1:1 024。这为制备针对单增李斯特菌的单克隆抗体及其检测方法的建立奠定了基础。     

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。     

单增李斯特菌溶血素O的PEST序列激活ERK1/2磷酸化的作用

[目的]本研究旨在构建单核细胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)溶血素O(Listeriolysin O,LLO)的关键结构域PEST序列(包含S44、S48和T51关键磷酸化位点)突变体,并针对其生物学功能展开研究。[方法]以李斯特菌参考菌株EGD-e为模板扩增编码LLO的hly基因,克隆至pET30a(+)原核表达载体,在此基础上利用氨基酸突变技术获得表达PEST突变体(LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A)的重组质粒,转入E.coli Rosetta感受态细胞中,诱导表达重组蛋白经镍离子亲和层析纯化后进行SDS-PAGE分析。利用红细胞裂解试验检测重组蛋白的溶血活性,并通过Western blotting检测重组突变蛋白刺激Caco-2细胞后对MAPK关键信号分子ERK1/2磷酸化水平变化的影响。[结果]结果显示,本研究成功获得重组LLO及其突变体蛋白LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A。在pH5.5和7.4条件下,LLO△PEST、LLOS44A、LLOS48A和LLOT51A均具有和LLO相当的溶血活性,说明PEST序列缺失或突变并不影响LLO的膜裂解活性。研究进一步发现,重组LLO及其突变蛋白刺激Caco-2细胞后均能激活ERK1/2的磷酸化。[结论]研究表明LLO的关键结构域PEST序列对于维持该蛋白的膜裂解能力及穿孔活性并非必需,且该结构域的缺失不影响李斯特菌在感染宿主时依赖LLO介导ERK1/2磷酸化的生物学过程。本研究将为进一步探索细菌感染过程中PEST序列对于LLO发挥生物学功能的潜在作用及分子机制奠定基础。     

李斯特菌溶血素基因的原核表达及其生物学特性

李斯特菌溶血素(LLO)是产单核细胞李斯特菌的主要毒力因子,利用PCR技术从血清型4b的产单核细胞李斯特菌菌株中扩增出编码LLO的hly基因,经克隆筛选和测序鉴定后,构建成该基因的原核表达质粒pGEX6P1hly,SDSPAGE结果表明：LLO与谷胱甘肽在大肠杆菌中已融合表达,融合蛋白的分子量为82kD;溶血实验证明融合蛋白具有较强的裂解真核细胞膜的作用,表明表达产物LLO具有生物活性,其溶血效价达2.26×101.4 HU/mg,这为进一步研究其致病与免疫机理、单抗研制和疫苗设计提供了条件。     

单增李斯特菌vip基因缺失

单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)是广泛存在于自然界及食物中的食源性致病菌,作为胞内寄生菌,它可以引起强烈的细胞免疫,是潜在的优良疫苗载体。vip是单增李斯特菌的毒力基因,与其侵袭能力密切相关。因此构建vip基因敲除株可为单增李斯特菌疫苗载体的研发打下重要基础。从单增李斯特菌EGDe基因组中扩增出vip基因上、下游序列,连接到穿梭载体pKSV7中得到敲除载体pKSV7-Δvip,将其以电穿孔的方式转入单增李斯特菌后,通过同源重组利用氯霉素和温度双重压力筛选得到vip基因的敲除突变株,并对敲除菌株的生长曲线进行分析发现vip敲除对细菌的生长没有显著影响,为进一步研究vip基因功能、单增李斯特的致病机制和疫苗载体的研发提供参考。     

单增李斯特菌在冷鲜猪肉中的生长预测模型比较

[目的]探讨单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)在冷鲜猪肉中的生长及现有预测软件GP( Growth Predictor)、PMP( Pathogen Modeling Programme)及CP (ComBase Predictor)对LM在冷鲜猪肉中生长的预测准确性.[方法]测定LM在4℃、8℃、12℃及16℃冷鲜猪肉中的生长,并用DMFit软件对生长数据进行拟合,计算各个温度点下的迟滞期(Lag phase duration,LPD)、生长率(Growth rate,GR)、最大生长密度(Maximum population density,MPD),同时用3种预测模型对相同条件下LM在猪肉中的生长进行预测,将实测值与预测值进行比较分析.[结果]冷鲜猪肉在16℃,经过2.6h LM即进入对数生长期.从8℃提高至12℃时,LM在冷鲜猪肉中的生长率从0.017l0g(cfu/g).h-1增至0.038l0g(cfu/g).h-1.在4℃ - 16℃,PMP预测的GR要比实测值低,而LPD则高于实测值.GP在8℃及以上的温度范围内,所预测LPD比实测值偏高.3种预测模型中,GP对GR的预测稍高于实测值,偏差因子(Bf)为1.01,准确因子(Af)为1.38;CP对LPD的预测值与实测值更为接近,Af及Bf分别为4.33及2.83.[结论]在冷鲜猪肉生产和销售过程中,严格控制温度尤为重要.PMP的预测较为保守,不适于冷鲜猪肉中LM生长的预测;建议用GP对GR进行预测,而CP对LPD的预测仅作为参考.     

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。     

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。