李斯特菌生物被膜形成的调控

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocyiogenes)能引起人和动物脑膜炎、败血症、流产和单核细胞增多等症状,临床发病率在美国和欧洲等西方发达国家大约为2-8例/10万人,死亡率20％-30％或更高,被WHO列为关系食品卫生安全的重要病源细菌之一一[1-2].该菌能在多数固体表面形成生物被膜,在食品生产、加工、运输和保藏过程中,一旦发生细菌感染并形成生物被膜便难以将其彻底清除,严重威胁着食品卫生安全[3],但其生物被膜形成的具体分子机制尚不清楚[4].     

VirAB在单核细胞增生李斯特菌耐药性及生物被膜形成中的作用

【背景】单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)对一些临床常用抗生素、乳酸链球菌素(Nisin)等抗菌药物的敏感性下降,然而其背后的机制仍未完全阐明。【目的】调查转运蛋白VirAB在Lm对抗菌药物的耐药性及生物被膜形成中的作用。【方法】利用同源重组技术构建Lm基因缺失突变株,比较野生株和缺失株对抗菌药物的耐药性;利用微孔板法观测突变株生物被膜形成能力的变化;利用平板泳动法研究菌株的泳动能力。【结果】与野生株相比,virAB缺失突变株对头孢类抗生素、Nisin和溴化乙锭的敏感性增加;当培养基中分别添加亚致死浓度的苯扎氯铵、卡那霉素和四环素时,突变株均表现出不同程度的生长缺陷。缺失virAB后菌株形成生物被膜的能力下降。【结论】VirAB在Lm对头孢类等抗菌药物的耐药及生物被膜形成方面具有重要作用。     

谷氨酸脱氢酶缺失对单核细胞增生李斯特菌生物被膜、毒力及胞外蛋白表达的影响

目的:探究谷氨酸脱氢酶缺失对单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)生物被膜、毒力及胞外蛋白表达的影响。方法:利用微孔板法,检测谷氨酸脱氢酶缺失对Lm生物被膜形成能力的影响;比较野生株、谷氨酸脱氢酶缺失株EGDeΔgdh A及回复菌株EGDeΔgdh A+p ERL3-gdh A的溶血活性和对棉铃虫幼虫的半数致死量,检测谷氨酸脱氢酶缺失对Lm毒力的影响;利用i TRAQ技术对Lm野生株EGDe与谷氨酸脱氢酶缺失株EGDeΔgdh A的胞外蛋白进行分离与鉴定,并对差异表达蛋白质进行生物信息学分析。结果:与野生株相比,缺失株形成的生物被膜量显著降低(P≤0.01),溶血活性下降,对棉铃虫幼虫的半数致死量上升了1.6倍;蛋白质组学结果显示,缺失谷氨酸脱氢酶后差异性表达的胞外蛋白有62个,其中47个蛋白质表达量下调,15个蛋白质表达量上调。进一步将这些差异表达蛋白质同COG数据库进行比对及功能聚类分析,结果显示,这些蛋白质的功能分别属于碳水化合物转运与代谢、核苷酸转运和代谢、能量合成与转运相关、转录及细胞膜细胞壁相关蛋白等16个功能类别;其中碳氮代谢及能量转运相关蛋白数量最多,为24个,占所鉴定出的差异蛋白质总量的38.71%。表明谷氨酸脱氢酶是单核细胞增生李斯特菌中碳氮代谢和能量转运中的关键酶。同时,发现有3个与细菌黏附及生物被膜形成相关的蛋白质表达量下降。以上结果较好地解释了EGDeΔgdh A在基础培养基中生长缓慢和生物量显著性下降,以及生物被膜形成能力降低的现象。结论:谷氨酸脱氢酶在单核细胞增生李斯特菌生物被膜、毒力及胞外蛋白表达方面有重要作用。     

毒力基因调控蛋白PrfA促进单核细胞增生李斯特菌生物被膜的形成

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是重要的革兰氏阳性食源性致病菌,易在食品以及各种食品加工、运输和保藏设备的接触面形成生物被膜,从而具有更强的抗逆性而难以彻底清除,因此成为食品卫生安全的重要隐患.PrfA是LM毒力基因转录表达的重要调控因子,通过比较研究LM野生株(EGD和EGDe)、PrfA缺失株(EGDAprfA和EGDeAprfA)、无害李斯特菌(Listeria innocua,LI),携带组成性表达PrfA蛋白的重组无害李斯特菌(LI-pERL3-prfA*)以及重组单核细胞增生李斯特菌(EGDeΔprfA-pERL3-prfA*)生物被膜形成能力的差异,探讨LM重要的毒力调控蛋白PrfA对生物被膜形成的影响.实验结果显示:LM野生株具有较强的生物被膜形成能力,而LI形成生物被膜的能力最弱;PrfA的缺失能降低LM生物被膜的形成能力;组成性高量表达PrfA蛋白可以回复EGDeΔprfA的生物被膜形成能力,但对LI没有增强作用.以上实验结果表明:PrfA在LM生物被膜形成中具有重要的促进作用.     

单核细胞增生李斯特菌中RsbU缺失株的构建及对生物被膜形成的影响

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)是一种重要的革兰氏阳性食源性致病菌,它能在大多数活性或非活性固体表面形成生物被膜,从而使抗逆性大大增强并且难以清除,给食品行业造成很大困扰。Sig B(σB)作为革兰氏阳性菌中主要的压力应答因子,在Lm生物被膜形成中起着重要作用,而Rsb U是单核细胞增生李斯特菌Sig B操纵子中的主要信号(能量和物理化学信号)传导蛋白。为检测Rsb U在Lm生物被膜形成中的作用以及与Sig B的关系,本实验构建了rsb U和sig B基因单缺失及双缺失突变株,比较在不同温度(25℃和37℃)和营养环境(营养丰富的BHI培养基和营养贫乏的MEM基础培养基)下,野生株和突变株生物被膜形成能力的差异。结果表明,缺失Rsb U和Sig B显著降低Lm在不同温度和培养基中生物被膜的形成能力;低温(25℃)和贫瘠的营养条件(MEM)更有利于Rsb U传递压力信号激活Sig B,从而作用Lm生物被膜的形成。     

rmlB基因在单核细胞增生李斯特菌耐药性、生物被膜形成和毒力方面的作用

【目的】探究单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,Lm)rmlB基因在细菌耐药、生物被膜形成和毒力方面的作用。【方法】通过同源重组的方法敲除Lm染色体上的rmlB基因,比较野生株与rmlB缺失株在耐药性方面的差异;利用微孔板法观测rmlB缺失菌株生物被膜形成能力的变化;利用RT-PCR检测缺失菌株中主要毒力基因转录表达,并观察rmlB缺失对细菌溶血活性的影响。【结果】同野生菌株相比,rmlB缺失菌株对头孢菌素和杆菌肽等作用位点在细菌细胞壁和细胞膜的敏感性显著增加(P≤0.01),生物被膜形成能力显著降低(P≤0.01),细菌主要毒力基因hly的转录表达及溶血活性也发生显著降低(P≤0.01)。【结论】rmlB基因在Lm生物被膜形成和耐受作用位点位于细胞壁和细胞膜的抗生素及细菌毒力方面具有重要作用。     

植物乳杆菌素L-1对单核细胞增生李斯特氏菌作用机理的研究

以凝胶层析纯化的植物乳杆菌素作用单核细胞增生李斯特氏菌,结果表明该细菌素可以导致能量化的敏感细胞胞内K 、无机磷离子、乳酸脱氢酶、紫外吸收物质和ATP发生不同程度的泄漏,相应地破坏了膜Δψ和部分ΔpH,引起PMF的耗散,结果导致细胞的死亡。综合所测指标,可以推测植物乳杆菌素L-1对单增李斯特氏菌的作用目标主要是细胞膜,通过形成非选择性孔洞使得选择性离子和小分子生命物质外泄,从而打破原有平衡,最终引起细胞的衰亡。     

假单胞菌生物被膜核心胞外多糖生物合成系统研究进展

胞外多糖是假单胞菌生物被膜的重要组成部分,能增强菌体对外界环境、抗菌剂和宿主防御的耐受性.假单胞菌能产生3种与生物被膜形成密切相关的核心胞外多糖:褐藻胶、Psl和Pel,它们在细菌细胞中的合成和转运分别依赖对应的褐藻胶、Psl和Pel生物合成系统.因此,本综述系统全面地总结了假单胞菌3种胞外多糖生物合成系统结构生物学的...     

假单胞菌胞外多糖发酵条件的研究

研究了假单胞菌（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓｓｐ．６）利用木糖产胞外多糖的发酵条件。实验表明ＫＨ２ＰＯ４,Ｏ２和高碳氮比对多糖合成有促进作用,在发酵后期补加木糖有助于多糖产量的提高     

细菌生物被膜核心胞外多糖靶向水解酶的生物信息挖掘北大核心

【目的】胞外多糖是生物被膜不可或缺的重要成分,在细菌致病和耐药过程中发挥着重要作用。运用酶制剂针对生物被膜的核心胞外多糖进行靶向清除,能够从根本上破坏细菌生物被膜的核心骨架,有助于战胜细菌生物被膜导致的危害。【方法】本研究针对常见致病菌生物被膜核心胞外多糖Pel、Psl、褐藻胶、N-乙酰氨基葡萄糖(Poly-β(1,6)-N-acetyl-D-glucosamine,PNAG)和纤维素,基于NCBI数据库中丰富的基因序列信息,筛选靶向生物被膜核心胞外多糖的水解酶,进一步运用phyre2、SWISS-MODEL等生物信息工具,分析了这些水解酶的理化性质、遗传进化、功能域及三维结构。【结果】筛选获得了153个靶向生物被膜核心胞外多糖的水解酶及其序列信息。其中,靶向Pel胞外多糖的水解酶共30个,属于糖苷水解酶114家族(glycoside-hydrolase family GH114);靶向Psl胞外多糖的水解酶共25个,属于糖苷水解酶超家族(glyco_hydro super family);靶向褐藻胶胞外多糖的水解酶共33个,属于褐藻胶裂解酶超家族(Alg Lyase superfamily);靶向PNAG胞外多糖的水解酶共30个,属于糖苷水解酶13家族(glycoside-hydrolase family GH13);靶向纤维素胞外多糖的水解酶共35个,属于糖苷水解酶8家族(glycosyl hydrolases family GH8)。【结论】这些水解酶菌具备靶向瓦解生物被膜核心胞外多糖的潜力,亟待进一步开发与应用。本研究提供了迄今为止最为全面的生物被膜核心胞外多糖水解酶序列组成及生物信息,为生物被膜的精准预防和靶向控制奠定扎实的数据基础。     

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。     

基因dat对单核细胞增生李斯特氏菌的生物学特性影响

单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytogenes,Lm)是一种重要的食源性致病菌,其基因dat编码D-丙氨酸氨基转移酶,可将D-谷氨酸转变为D-丙氨酸,后者是细菌细胞壁肽聚糖的组成成分。在Lm野生株EGDe actA及inlB双基因缺失株(EGDeΔactAΔinlB)的基础上,利用同源重组的方法进一步构建了缺失基因dat的菌株(EGDeΔactAΔinlBΔdat),并对该缺失菌株生长状态、毒力基因表达水平、细胞侵袭及生物被膜的形成量等基本生物学特性进行研究,运用Real Time-PCR(RT-PCR)测定Lm毒力基因的相对表达量。结果表明,基因的缺失对突变菌株的生长能力以及生物被膜形成有重要的调控作用,并导致毒力基因srt A、plc A表达量下调,VIP、inlA表达量上调,对Coca-2细胞的侵袭无影响。此缺失株的构建为进一步研究基因dat的功能提供了材料。     

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。     

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...     

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。     

单核细胞增生李斯特菌检测技术研究进展

单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)是常见的食源性致病菌之一。目前,在众多单增李斯特菌的检测方法中应用较广的是免疫学检测法、分子学检测法。免疫学检测时间短,操作简单,但该方法依赖高特异性的抗体,会出现假阳性,还需要进一步鉴定检测结果。分子学检测法克服了免疫学检测法不能在种的水平鉴定单增李斯特菌的缺点,省时省力,灵敏度高,但是分子学检测法需要丰富的操作经验,并且不适于现场大批量检测。新兴的代谢学检测法、光谱学检测法、生物传感器等也都有各自的优缺点。本文综合近年最新文献,就单增李斯特菌检测的最新方法、检测进展及未来发展趋势予以分析综述,以期为该菌的检测提供参考。