猪链球菌2型烯醇化酶的分子克隆与免疫学特性

对新近测定的猪链球菌2型(S. suis 2) 05ZYH33全基因序列进行生物信息学分析, 并与相关家族蛋白进行同源性比较, 设计合成引物, PCR法扩增出约1.3 kb的烯醇化酶编码基因 (enolase, eno), 将其克隆入pMD-18T载体中, 进一步亚克隆入表达载体pET32a。将重组表达质粒pET32a::eno转化E. coli BL21 (DE3), 经IPTG诱导表达后, SDS-PAGE初步检测到分子量约为75kD的蛋白带。通过His-Tag亲和层析纯化, 获得融合蛋白His-ENO。Western-blot表明该表达产物具有免疫原性。基于ELISA进行的细胞定位实验证实了Enolase可以部分存在S. suis 2 05ZYH33细菌的表面。这提示了Enolase作为一种新发现的抗原对于引发猪链球菌相关疾病可能发挥着重要的作用。     

猪链球菌2型毒力因子研究新进展

猪链球菌是一种传染性革兰氏阳性菌,是严重影响养猪业发展的重要人畜共患病原体,造成人类死亡率在5%~20%。其毒力因子在致病过程中发挥着重要作用。近年来对猪链球菌2型的毒力因子研究有诸多新的进展,对其致病机制的了解和对该病有效防控都有新的认识。对近些年研究2型猪链球菌毒力相关因子,对蛋白质类、酶类研究的新进展,同时对毒力因子基因表达双组分系统、与宿主免疫系统相互作用的Ⅳ型分泌系统的进展进行总结和分析,以期为猪链球菌病的治疗和疫苗的研制提供新参考。     

2型猪链球菌新毒力因子PlcR的发现

<正>2型猪链球菌(SS2)是一种重要的人畜共患传染病病原体。SS2感染不仅可致猪急性败血症、脑膜炎、关节炎、心内膜炎及急性死亡,并且可通过伤口和呼吸道等传播途径,导致人的感染发病和死亡。1998年和2005年在我国江苏"苏中"地区和四川资阳等市县人群中曾先后两次暴发大规模SS2感染人的事件。人感染病例中出现了从未报道过的链球菌中毒性休克综合征(Streptococcal toxic shock syndrome,STSS),病死率高达80%以上,已成为重要的新发传染病病原体[1-4]。     

猪链球菌2型的表面蛋白烯醇化酶在细菌黏附和引发免疫下调中的作用

利用克隆表达获得了具有酶活性的猪链球菌2型(S.suis2)05ZYH33重组烯醇化酶(Enolase)蛋白。流式细胞术FCM的细胞定位发现Enolase可部分存在于S.suis205ZYH33细菌的表面。进而利用Hep2细胞探讨猪链球菌表面Enolase参与细菌对宿主细胞的黏附作用。免疫空斑试验的结果提示,Enolase可能作为一个免疫下调蛋白对于引发猪链球菌相关疾病发挥着重要的作用。     

猪链球菌2型硫氧还蛋白还原酶介导细菌应激与致病作用

【背景】硫氧还蛋白还原酶（thioredoxin reductase,TRR）是硫氧还蛋白系统关键组成部分,对病原菌应对体内外氧化应激、调节细菌稳态和介导致病过程具有重要作用。【目的】探究硫氧还蛋白还原酶TRR在人畜共患猪链球菌2型感染过程中参与的生物学效应。【方法】同源重组法构建猪链球菌2型硫氧还蛋白还原酶trr基因缺失株（Δtrr）及回补株（cΔtrr）,通过细菌染色、点板计数、体外细胞和动物感染模型等试验比较分析trr基因对细菌形态、抗应激反应及致病过程的影响。【结果】缺失trr对猪链球菌2型形态与生长特性的影响不大,但可增强细菌抗热应激、氧化应激和酸应激能力,缺失株对上皮细胞黏附力下降,侵袭进入脑血管内皮细胞作用显著降低,易于被吞噬细胞吞噬清除,对小鼠模型致病效应显著减弱。【结论】猪链球菌2型TRR因子参与细菌应激反应,介导细菌黏附、侵袭等致病过程,是猪链球菌2型新的潜在毒力因子。     

猪链球菌2型烯醇化酶的分子克隆与免疫学特性

对新近测定的猪链球菌2型(S.suis 2)05ZYH33全基因序列进行生物信息学分析,并与相关家族蛋白进行同源性比较,设计合成引物,PCR法扩增出约1.3 kb的烯醇化酶编码基因(enolase,eno),将其克隆入pMD-18T载体中,进一步亚克隆入表达载体pET32a.将重组表达质粒pET32a::eno转化E.coli BL21(DE3),经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE初步检测到分子量约为75kD的蛋白带.通过His-Tag亲和层析纯化,获得融合蛋白His-ENO.Western-blot表明该表达产物具有免疫原性.基于ELISA进行的细胞定位实验证实了Enolase可以部分存在S.suis 2 05ZYH33细菌的表面.这提示了Enolase作为一种新发现的抗原对于引发猪链球菌相关疾病可能发挥着重要的作用.     

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。     

2型猪链球菌假想转运蛋白89k/pTP与毒力的相关分析

目的：构建2型猪链球菌假想转运蛋白89k/pTP的基因插入失活突变体并进行毒力相关分析。方法：首先将同源臂片段克隆到pSET4s质粒上,构建插入失活载体pSET4s-pTP,并通过对单交换的筛选获得89k/pTP的基因插入失活突变体,再用小鼠腹腔感染模型对突变株和野生株的毒力进行比较。结果：获得了89k/pTP的基因插入失活突变体,并发现其毒力与野生型相比明显下降。结论：2型猪链球菌假想转运蛋白89k/pTP与其毒力有关,其作用和机制值得进一步分析。     

猪链球菌2型不同mrp基因型与毒力的关系

【目的】猪链球菌2型(Streptococcus suis serotype 2,SS2)是重要的人畜共患病病原,且有强弱毒株之分,但至今仍缺少合适的毒力标志基因来鉴定致病性SS2。本文旨在研究mrp基因型与SS2毒力的关系。【方法】通过PCR方法鉴定不同SS2菌株的mrp基因型。再通过"内标"化的斑马鱼感染模型和实时荧光定量PCR,分别测定不同mrp基因型菌株的毒力水平和mrp转录水平。【结果】根据PCR结果可将53株SS2分为mrp-A型(27株)和mrp-B型(26株)两种基因型;mrp-A型菌株比mrp-B菌株毒力偏强,且A型菌株中mrp转录水平更高。【结论】发现mrp基因在SS2中分布广泛,但不同菌株中mrp基因型不同,mrp-A型菌株的致病力更强。而且,以mrp非保守区域作为诊断靶点能有效鉴定SS2强毒株。     

猪链球菌2型89K毒力岛研究进展

高致病性猪链球菌2型的致病机制仍是未解之谜.毒力岛不仅赋予病原菌特殊的致病能力,而且在细菌的适应性进化过程中扮演重要角色.对猪链球菌2型89K毒力岛功能性基因的深入剖析有助于更全面地掌握病原菌的致病特性.综述了猪链球菌2型89K毒力岛的结构与进化过程,以及国内外对毒力岛中二元信号转导系统、Ⅳ型分泌系统、ABC转运蛋白、毒素-抗毒素系统等重要基因的研究进展,力图从基因水平为猪链球菌2型的致病机制寻找突破口.     

2型猪链球菌脑膜炎小鼠模型的构建及其转录组学分析

【背景】2型猪链球菌(Streptococcus suis serotype 2, S. suis 2)可感染宿主引起严重的脑膜炎,对养猪业和人类公共卫生安全构成重大威胁。【目的】构建S. suis 2感染小鼠脑膜炎模型,并对其脑组织进行转录组学分析,为揭示S.suis2感染宿主后引起脑膜炎的分子机制和发现潜在的治疗靶点提供理论依据。【方法】采用S. suis 2感染小鼠,并对其脑组织进行病理组织学分析确认构建脑膜炎小鼠后,对其脑组织进行转录组学分析,对比S.suis2感染和未感染小鼠的差异表达基因,并对差异表达基因进行基因本体论(geneontology,GO)功能、京都基因和基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG)通路富集和韦恩分析。【结果】脑病理组织学分析结果显示,S. suis 2感染的小鼠脑膜中有大量的炎症细胞浸润,并且血管周围出现“袖套”现象,并能从感染小鼠的组织器官中再分离出攻毒的S. suis 2菌株,结果证明构建了S. suis 2感染脑膜炎小鼠模型。转录组学分析结果表明,感染S.suis2与未感染的...     

猪链球菌4型疫苗用菌株的筛选

【背景】猪链球菌4型（Streptococcus suis serotype 4,SS4）分离率日益升高,对养殖业和公共卫生安全造成严重危害,目前尚无有效的SS4疫苗。【目的】筛选致病力强、抗原性好、遗传性状稳定的SS4疫苗菌种。【方法】以7株SS4分离株（代号为A1—A7）为受试菌株,通过累积法测定菌株半数致死量（LD₅₀）,ELISA测定免疫小鼠血清中IgG效价,攻毒保护试验测定免疫保护率,并采集小鼠脏器观察病理组织学变化。再连续传代培养受试菌株,分别对第10、20、30代菌株进行致病性和抗原性试验。【结果】A1—A7菌株对小鼠的LD₅₀分别为2.19×10⁸、1.76×10⁸、1.83×10⁸、1.01×10⁸、4.05×10⁸、1.19×10⁸和9.03×10⁷ CFU。二免7 d后,A1、A2、A3、A4、A6、A7免疫组IgG效价分别为1：1 600、1：1 600、1：3 200、1：6 400、1：3 200和1：6 400,免疫保护率分别为30%、30%、50%、70%、60%和80%,而且A4、A7免疫组小鼠组织病变较其余4组轻微。体外传至30代后,A4菌株的LD₅₀上升至3.81×10⁸ CFU,IgG效价下降至1：1 600,免疫保护率下降至40%,而A7菌株的LD₅₀上升至2.49×10⁸ CFU,IgG效价和免疫保护率稳定保持为1：6 400和80%,而且A7免疫组小鼠的组织病变较A4免疫组轻微。【结论】A7菌株（原始编号为HBgu18-4）具有强致病力和良好的抗原性,而且遗传性状均一、稳定,可作为SS4制苗候选菌株。     

猪链球菌2型荚膜缺失株生物学特性及其免疫保护性

对前期构建的猪链球菌2型中国强致病株05ZYH33荚膜缺失株Δcps2B进行相关生物学特性及免疫保护性研究。通过比较野生株05Z33和荚膜缺失株Δcps2B生物学特性发现,Δcps2B株显微形态发生改变,失去与2型荚膜特异抗血清发生凝集反应的能力,突变株更易被全血清除,对上皮细胞HEP-2的粘附能力增强。动物保护性实验结果表明该荚膜缺失株Δcps2B具有良好的免疫保护作用。研究结果提示荚膜在细菌抵抗吞噬和细菌粘附过程中发挥重要作用。     

一株分离自流浪猫的猪链球菌9型的分子生物学鉴定北大核心CSCD

【目的】猪链球菌是一种能感染人和猪的人畜共患病病原,并且还可零星感染多种哺乳动物。本试验旨在调查流浪猫携带猪链球菌的情况。【方法】在流浪猫身上分离猪链球菌,经血清凝集实验和PCR检测,鉴定其血清型;经多序列位点分型分析,鉴定其ST型;将所分离的细菌与Gen Bank上已公布的猪链球菌构建16S rRNA的系统发育树,分析该菌株与其他猪链球菌的亲缘关系;药敏纸片法分析其耐药性;小鼠攻毒试验分析其毒力。【结果】本试验在流浪猫身上分离到一株猪链球菌,命名为m70,其血清型为9型。多序列位点分型显示,m70株属于一个新的ST型。与Gen Bank上已公布的猪链球菌16S rRNA进行系统发育树分析,结果显示m70属于一个单独的分支。m70与临床菌株的耐药情况相似,对四环素耐药,对红霉素中介耐药,对氨苄西林敏感。小鼠攻毒试验显示,感染10~8 CFU剂量m70的小鼠,死亡率达到60%–80%（3/5–4/5）,3次攻毒试验的平均LD（50）为5.1×107 CFU;而本实验室保存的猪链球菌强毒株HA9801感染小鼠的平均LD（50）为3.9×107 CFU,两者之间没有显著差异（P〈0.05）。【结论】从流浪猫身上分离得到的猪链球菌m70属于优势血清型,且毒力较强,提示一些流行血清型的猪链球菌强毒株具有从流浪猫传染人的潜在风险。     

乙酰基转移酶毒素SsGNAT影响猪链球菌的黏附能力

【目的】猪链球菌(Streptococcus suis)是一种重要的人畜共患病病原,本研究旨在鉴定猪链球菌乙酰基转移酶毒素类毒素-抗毒素系统,并对其毒素功能进行分析,探讨猪链球菌毒素-抗毒素系统在细菌感染过程中发挥的作用。【方法】前期预测猪链球菌血清型5型菌株HN105基因组中假定的Ⅱ型毒素-抗毒素系统。进一步鉴定毒素-抗毒素系统的活性并分析该毒素-抗毒素系统的遗传进化关系;运用Westernblotting揭示毒素在猪链球菌内的表达情况。同时以HN105为亲本株,构建毒素缺失株、抗毒素缺失株以及毒素-抗毒素缺失株,研究该系统对猪链球菌黏附能力、生物被膜形成能力、抗吞噬与胞内存活能力的影响。【结果】预测并鉴定出猪链球菌血清型5型菌株HN105基因组中DF184＿RS00980-DF184＿RS00985编码的乙酰基转移酶(Gcn5-related N-acetyltransferase,GNAT)毒素类毒素-抗毒素系统,根据保守结构域将该系统命名为SsMarR-SsGNAT。SsGNAT毒素在大肠杆菌(Escherichia coli)的周质间隙发挥毒性作用,且抗毒素可以中和毒素的毒性...     

199株猪链球菌临床分离株血清型、毒力基因及多位点序列分型分析

【背景】猪链球菌（Streptococcus suis,SS）血清型、基因型众多,毒力因子复杂。【目的】了解SS临床分离株血清型、毒力基因分布、分子分型特征及其之间的相关性。【方法】针对199株SS临床分离株,应用PCR技术进行血清分型和毒力基因检测,采用多位点序列分型方法（multilocus sequence typing,MLST）进行基因分型,并分析SS血清型、毒力基因型和序列型（sequence type,ST型）的流行特点及其关联性。【结果】199株SS临床分离株分属于16种血清型（1、2、3、4、6、7、8、9、10、12、15、16、21、24、29和30型）,主要以2、4、3型为主,分别占26.13%（52/199）、14.57%（29/199）和12.06%（24/199）,未定型（NT）菌株占21.61%（43/199）。共鉴定出72种ST型,其中ST1、ST94、ST117、ST7、ST28和ST87为主要ST型,分别占12.56%（25/199）、11.56%（23/199）、9.56%（19/199）、9.04%（18/199）、6.03%（12/199）和3.01%（6/199）,另有24种新发现的ST型（ST1224—ST1227,ST1229—ST1235,ST1241—ST1242,ST1300—ST1310）;分为12个克隆群（cloning complexes,CC）和32个单个ST型。199株SS分离株中毒力基因fbps的检出率最高,为96.98%（193/199）;共有19种毒力基因型,其中66株（33.17%）epf-/mrp-/sly-/gapdh+/fbps+/orf2+型SS为优势毒力基因型。【结论】近年来SS的优势血清型为2、4和3型;ST型具有明显的遗传异质性,种内分化程度较高且与ST型存在一定交叉性;毒力基因分布情况存在差异,毒力基因型呈现多样化。本研究对SS临床分离株的流行特征进行探究,为猪SS病诊断、治疗和制定防控措施提供科学依据。     

猪链球菌生物被膜形成的耐药机制

猪链球菌病(Streptococcus suis)是一种严重影响各国养猪业发展和人类健康的人兽共患传染病,可以引起败血症、关节炎、脑膜炎等多种疾病,造成巨大的经济损失.猪链球菌生物被膜的形成是导致其致病性和耐药性增加的主要原因.为了预防和治疗猪链球菌病以及解析其耐药的可能机制,深入了解和掌握猪链球菌生物被膜的形成和耐药...     

猪链球菌分子流行病学研究方法

猪链球菌（Streptococcus suis）是猪重要的细菌性病原,它可以导致猪的脑膜炎、败血症和关节炎等症状,给养猪业带来严重经济损失;同时该菌还可感染人,是一种人畜共患病原菌。应用分子流行病学方法,阐明猪链球菌病的流行病学特征,明确其毒力分型、时空分布、传播途径、传染源,确定传播的遗传决定因素等,将有助于猪链球菌病的防控。目前常用的分子流行病学方法主要有多位点序列分型、脉冲场凝胶电泳、全基因组测序和基于PCR的方法等。本文介绍了上述方法的原理以及在猪链球菌流行病学中的应用,并分析这几种方法的优缺点,从而为更好地揭示猪链球菌流行病学特征、制定猪链球菌病的防控策略提供参考。     

NeuA O-acetylesterase activity is specific for CMP-activated O-acetyl sialic acid in Streptococcus suis serotype 2

Several bacteria causing meningitis, such as Escherichia coli K1, Streptococcus suis, Neisseria meningitidis, and group B Streptococci (GBS), produce sialic acid (Neu5Ac)-containing capsular polysaccharide (CPS). Biosynthesis of the Neu5Ac-containing CPS requires CMP-Neu5Ac as substrate, which is synthesized by CMP-Neu5Ac synthetase from CTP and Neu5Ac. In E. coli or GBS, the NeuA protein encoded by the neuA gene has been known encoding a bifunctional enzyme that possesses both CMP-Neu5Ac synthetase and O-acetylesterase activity. In this report, we found that the S. suis NeuA (SsNeuA) was also a bifunctional CMP-Neu5Ac synthetase/O-acetylesterase. Biochemical analyses revealed that the SsNeuA strictly de-O-acetylated CMP-O-acetyl-Neu5Ac, whereas the E. coli NeuA (EcNeuA) preferentially de-O-acetylated CMP-O-acetyl-Neu5Ac. E. coli devoid of NeuA O-acetylesterase activity was unable to produce capsule and only CMP-Neu5Ac synthetase activity of the EcNeuA or SsNeuA could not restore its ability to produce capsule. These results suggest that the O-acetylesterase is essential for the synthesis of capsular Neu5Ac in E. coli, probably in S. suis and GBS as well. Our findings are key to understanding the biosynthesis of capsular Neu5Ac in E. coli, S. suis and GBS.