艰难梭菌研究现状

艰难梭菌(Clostridium difficile,CD)是产芽胞革兰阳性厌氧菌,产毒素艰难梭菌可导致艰难梭菌感染(Clostridium difficile infection,CDI)。产毒素艰难梭菌已被公认是抗菌药物相关性腹泻最常见的病原体,也是发达国家最常见的导致住院患者腹泻感染的原因之一。高毒力菌株导致全世界范围内CDI的发病率和死亡率增加。如何快速而准确地检测CD一直是备受关注的问题,国内外多推荐两步法和三步法进行检测。艰难梭菌治疗的一线用药是甲硝唑、万古霉素以及非达霉素,应用粪便微生物移植(faecal microbiota transplantation,FMT)也可作为治疗轻度或严重复发CDI(recurrence Clostridium difficile infection,rCDI)的可选方法。艰难梭菌的芽胞能抵抗不良环境,但抗菌药物的使用,医院环境的复杂性和医务工作者的手等因素会导致艰难梭菌易于传播,因此医疗机构应加强艰难梭菌的预防。本文主要对艰难梭菌的流行病学、致病机制、检测及治疗进行综述。     

艰难梭菌相关性腹泻的治疗进展及对我国的启示

艰难梭菌相关性腹泻（Clostridium difficile associated diarrhea,CDAD）是艰难梭菌感染（Clostridium difficile Infection,CDI）引起的一种机体严重疾病。随着艰难梭菌感染率的增加及高毒力株027／NAP1／BI的出现,导致该病在全球特别是北美、及欧洲等地区爆发性流行,对于该病的控制引起全球研究者的高度重视。本文就其治疗进展进行综述,并结合我国实际分析该病防治中存在的问题并提出建议。     

艰难梭菌及其致病力

艰难梭菌(Clostridium difficile)被发现于1935年,命名为艰难芽孢杆菌(Bacillus difficilis)。1938年由Prevot根据其厌氧性质,将其划入梭菌属,改为现名。发现该菌时就发现它能产生毒素,引起实验动物死亡,但长期未引起重视。     

3种检测艰难梭菌方法的临床应用评估

本研究旨在对3种检测粪便样本中艰难梭菌的方法进行临床应用评估,为艰难梭菌的实验室检测提供参考。采用艰难梭菌毒素A/B(Clostridium difficile toxins A and B,CDAB)酶联免疫荧光检测法、环丝氨酸-头孢西丁-果糖琼脂(cycloserin-cefoxitin-fructose agar,CCFA)常规培养法和显色培养法(chromID~(TM))同步检测粪便样本中的艰难梭菌,并对培养所得菌株进行tcdB基因扩增以验证其产毒性。以艰难梭菌培养联合tcdB基因扩增为参考方法,分别计算上述3种方法的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值等参数,分析其与参考方法的一致性。研究共收集临床粪便样本164份,参考方法检测结果为58份阳性,106份阴性。经统计分析,艰难梭菌毒素A/B法的灵敏度、特异度、阳性预测值和阴性预测值分别为51.7%、95.3%、85.7%和78.3%,CCFA常规培养法分别为72.4%、98.1%、95.5%和86.7%,而艰难梭菌显色培养法分别为94.8%、92.5%、87.3%和97.0%。3种方法中,艰难梭菌显色培养法与参考方法的一致性最高(Kappa=0.856)。采用该方法检测粪便样本中的艰难梭菌操作简便,成本经济,结果判断直观、准确,具有较好的临床应用价值。     

酪酸梭菌与婴双歧杆菌对艰难梭菌体外生物拮抗作用的作用

用酪酸梭菌（Clostridium butyricum)和婴双歧杆菌（Bifidobacterium infantis)单独或联合艰难菌（Clostridium difficile)进行试管内的生物拮抗作用,将酪酸梭菌、婴儿双歧杆菌单独或酪酸梭菌和婴儿双歧杆菌联合分别与艰难梭菌以一定的比例等量混合后,接种于GAM液体培养基中进行厌氧培养。证明酪酸梭菌和婴儿双歧杆菌能明显抑制艰难梭菌的生长,并且两菌联合比各自单独培养时显示出更强的生物拮抗作用。     

猪SOCS-2基因的克隆及序列分析

从中国地方猪品种八眉猪(BaMei)肾脏组织中提取总RNA,采用RT-PCR方法克隆了猪SOCS-2(suppressor of cytokinesignaling-2,细胞因子信号转导抑制因子-2)基因的cDNA序列,经T/A克隆,插入到pMD19-T载体上,导入大肠杆菌DH-5α,阳性克隆经PCR鉴定后进行测序,将测序结果与GenBank中已登录的人、大鼠和小鼠SOCS-2基因的序列进行同源性比较,利用生物信息学和分子生物学软件对猪SOCS-2基因编码的蛋白进行结构预测。结果表明:首次成功克隆了猪SOCS-2基因的cDNA序列(GenBank登录号为EF121242),其长度为822bp,该基因ORF区核苷酸序列与其他物种相比同源性达到93%以上,氨基酸同源性则达到89%以上,生物信息学分析表明该蛋白分子量为22.25kD,等电点pI=8.30,包含199个氨基酸残基。该基因cDNA序列的克隆,有利于进一步研究SOCS-2调节机体发育的分子机理。     

版纳微型猪近交系AQP3克隆、序列分析及组织表达

目的 克隆版纳微型猪近交系aquaporin 3(AQP3)基因,并利用生物信息学方法分析其序列特征,研究其在猪各组织中的表达情况.方法 从版纳微型猪近交系脾脏中提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增猪AQP3编码区序列,将纯化的片段与pMD18-T载体连接,转化宿主菌DH 5α,筛选阳性克隆进行测序.并采用半定量RT...     

葡萄白藜芦醇合酶基因的克隆及序列分析

目的:从葡萄中克隆白藜芦醇合酶基因vrs1并对其序列进行生物信息学分析.方法:利用葡萄总RNA为模板,采用RT - PCR技术克隆白藜芦醇合酶基因vrs1并亚克隆进T- Vector.利用生物信息学工具对其核酸和蛋白序列进行分析.结果:测序结果显示其cDNA序列全长为1 257bp,含有一个1 179bp的开放阅读框.生物信息学分析表明葡萄白藜芦醇合酶基因编码392个氨基酸,分子量为42.9kDa,理论等电点为5.97,具有芪合酶家族固有的氨基酸保守结构域,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.结论:该基因的克隆、生物信息学分析为进一步研究其功能奠定了基础.     

猪圆环病毒Ⅱ型SC株ORF3基因克隆及其编码蛋白的生物信息学分析

本研究根据GenBank登录的猪圆环病毒基因组序列(DQ180392.1)来设计引物,用PCR法扩增出PCV-2四川株(PCV-2SC)ORF3基因,并克隆到PMD19-T载体进行测序,同时利用在线生物信息学软件及数据库对ORF3基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。研究结果表明,成功构建了命名为P-S-PCV-2SCORF3的重组质粒;测序结果得知PCV-2SCORF3基因全长315bp,共编码104个氨基酸;BLAST比对发现该基因与GenBank中国内外参考毒株核苷酸同源性在98%~100%之间。利用在线生物信息学软件对PCV-2SCORF3编码蛋白结构特征进行分析,发现该蛋白含有12个潜在的磷酸化位点,ORF3成熟蛋白有4个主要的抗原位点;亚细胞定位分析结果表明,编码蛋白主要存在于线粒体中和细胞核中并各占43.5%和34.8%,这证实了PCV-2SCORF3编码蛋白属于胞质蛋白,抗原区位集中于胞膜,有向胞核移动的趋势,功能强大,可能与细胞凋亡有关。疏水性分析发现,该编码蛋白具有一定的疏水性,与该蛋白的表面抗原决定族和膜蛋白中穿越膜的肽片段及该蛋白的高级结构的形成有关,预示其高疏水性区又与膜蛋白的跨膜区有着明显相关性。本研究成功进行了PCV-2SCORF3基因的克隆和生物信息学分析,为今后研究此基因的生物学功能以及研究该病毒疫苗的方法奠定理论基础。     

艰难梭菌毒素A的可溶性表达及抗原性分析

目的 实现艰难梭菌(Clostridioides difficile,C.difficile)毒素A(toxin A, TcdA)的可溶性表达并鉴定其抗原特异性。方法 使用生物信息学软件对TcdA受体结合域进行B细胞表位分析,选择优势抗原表位区段进行基因合成。将合成的基因连接到表达载体pET-28a和pET-32a中,构建重组质粒pET-28a/TcdA和pET-32a/TcdA,转化到BL21(DE3)感受态细胞中进行表达,并对诱导温度进行优化。采用镍柱纯化融合蛋白,然后用肠激酶酶切获得目的蛋白。最后使用艰难梭菌检测试剂盒检测蛋白的抗原性。结果 选择TcdA受体结合区域优势抗原表位区段2 231～2 708 aa进行表达。成功表达pET-28a/TcdA和pET-32a/Trx-TcdA重组蛋白。其中pET-28a/TcdA为包涵体形式。pET-32a/Trx-TcdA实现了部分可溶性表达,并且优化诱导温度(18℃)后,可溶性表达量进一步提高。表达的pET-32a/Trx-TcdA融合蛋白纯度较好,产量约为4.5 mg/L,经酶切后获得几乎没有冗余氨基酸的TcdA。经检测,TcdA蛋...     

脓肿分枝杆菌非溶血性磷脂酶C蛋白MAB_0555基因克隆测序及生物信息学分析

目的克隆脓肿分枝杆菌（Mycobacterium abscessus,M.abscessus）非溶血性磷脂酶C基因MAB_0555,并对其测序以及生物信息学分析,为进一步研究其生物学功能及其在脓肿分枝杆菌致病机制中的作用提供基础。方法以脓肿分枝杆菌基因组DNA为模板,PCR扩增非溶血性磷脂酶C的基因片段,克隆入pQE-30质粒,构建重组原核表达载体pQE-30-MAB_0555,将其转化入大肠埃希菌DH5α,并进行序列测定及利用生物信息学软件DNAstar 5.0分析其生物学特性。结果 PCR扩增获得长1440 bp的MAB_0555基因片段,编码479个氨基酸,DNAstar等软件预测其蛋白质相对分子量（Mr）约为53 kD,并显示出具有良好的抗原性。结论成功获得序列正确的脓肿分枝杆菌MAB-0555基因,为其重组蛋白的表达及其相关研究奠定基础。     

幽门螺杆菌外膜蛋白25基因的克隆及序列分析

目的 克隆幽门螺杆菌（Helicobacter pylori,Hp）外膜蛋白25（OMP25）基因,并对其进行序列分析。方法 利用PCR技术扩增OMP25基因,并将其定向插入pET-22b（＋）载体中,以DNA自动序列分析仪进行核苷酸分析。结果 DNA序列分析表明,所克隆的OMP25基因序列与GeneBank公布的一致。结论 该研究获得了序列正确的幽门螺杆菌OMP25基因,为其重组表达及其棚关研究奠定了良好基础。     

幽门螺杆菌过氧化氢酶基因的克隆、序列测定及其生物信息学分析

幽门螺杆菌(Helicobacter pylorl,Hp)感染是慢性活动性胃炎和消化性溃疡的主要病因,与胃腺癌、胃粘膜相关淋巴样组织(MALT)淋巴瘤的发生亦密切相关。其有效抗原成份过氧化氢酶可刺激机体产生保护性的免疫反应。用高保真PCR扩增系统扩增出过氧化氢酶基因片段,将其定向插入载体pET-22b( ),对其全序列进行了测定。并以生物信息学软件分析其生物学特性。克隆的过氧化氢酶基因序列与报道的序列完全一致,并显示出良好的抗原性和疏水性。这一研究获得了序列正确的过氧化氢酶基因,为将来以过氧化氢酶分子作抗原的Hp疫苗研制工作打下了良好基础。     

烟曲霉菌壳聚糖酶基因的克隆及在大肠杆菌中的表达

根据GenBank中发布的烟曲霉菌壳聚糖酶（Aspergillus fumigatus chitosanase,EC3.2.1.132）基因序列人工合成8条DNA长链及4条引物链。DNA链的设计上在不改变壳聚糖酶氨基酸组成的前提下选择大肠杆菌使用频率高的密码子。PCR拼接法扩增壳聚糖酶基因并克隆入pGEM_T easy载体进行序列分析,进一步亚克隆入表达载体pGEX_3X。重组质粒pGEX_Csn转化E.coli DH5α,IPTG诱导表达,亲和层析及Factor Xa酶解纯化重组Csn。所得重组壳聚糖酶具有降解壳聚糖的生物活性,其活性受温度及pH值的影响。     

米根霉糖化酶、类芽孢杆菌木聚糖酶融合蛋白的真核分泌表达

以米根霉(Rhizopus oryzae)3.866基因组DNA为模板,克隆得到糖化酶基因(glucoamylase gene, amyA),基因全长2 049 bp,编码604个氨基酸;以类芽孢杆菌(Paenibacillus sp.)H10-3基因组DNA为模板,克隆出基因木聚糖酶基因(xylanase A gene, xynA)的成熟肽编码序列,长636 bp,编码211个氨基酸。通过重叠延伸PCR(SOE-PCR)得到拼接片段amyA-l-xynA,并将其克隆到毕赤酵母表达载体pPIC9中,得到重组质粒pPIC9-amyA-l-xynA,重组质粒线性化后经电击转化到毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115中,得到了表达成功的工程菌AX11。在AX11发酵上清液中同时检测到糖化酶活性(5.8 U/mL)和木聚糖酶活性(32.3 U/mL)。     

鲑鱼降钙素基因在大肠杆菌中的克隆与表达

以鲑鱼基因组ＤＮＡ为模板,采用ＰＣＲ获得ｓＣＴ基因,并为ＤＮＡ序列分析所证实．以ｐＧＥＸ－３Ｘ为表达载体,利用体外定点突变技术成功地构建了融合蛋白ＧＳＴ－ｓＣＴ的重组表达质粒ｐＧＥＸ－３Ｘ－ｓＣＴ,在大肠杆菌中得到高效表达,其表达量约为菌体总蛋白的３０％;利用亲合层析法对融合蛋白ＧＳＴ－ｓＣＴ进行纯化,再经Ｆａｃ－ｔｏｒΧａ酶切后获得了重组ｓＣＴ,并对其进行活性检测．初步实验证明,重组ｓＣＴ具有较强的生物活性     

小鼠IL-27真核表达载体的构建及其在RAW264.7 细胞中的表达

目的:构建小鼠白介素27(Interleukin 27,IL-27)单链融合基因的真核表达载体并检验其在RAW264.7细胞中的表达情况。方法:提取小鼠脾细胞总RNA,通过RT-PCR扩增出小鼠EBI3和p28 c DNA。采用重叠延伸PCR(splicing by overlap extension PCR,SOE PCR)通过编码疏水性多肽接头(Gly4Ser)3的DNA序列连接小鼠EBI3和p28基因片段,构建小鼠IL-27单链融合基因(mouse single chain IL-27,msc IL-27),并将其克隆至pc DNA3.1(+)载体。通过酶切和测序鉴定阳性重组载体,将重组质粒pc DNA3.1-IL-27通过脂质体转染法转染小鼠巨噬细胞株RAW264.7,通过RT-PCR方法检测目的基因的表达。结果:测序分析表明,小鼠IL-27单链融合基因中EBI3、linker和p28的连接顺序、方向及碱基序列与预期相符。在转染后的RAW264.7细胞中检测到了小鼠IL-27 m RNA的表达。结论:成功构建了小鼠IL-27单链融合基因及其真核表达载体,并在RAW264.7细胞中实现表达,为进一步探讨IL-27的生物学功能奠定了基础。     

苦瓜MAP30基因的毕赤酵母表达载体构建及重组菌株的筛选

目的:从苦瓜中克隆MAP30全长基因,并将该基因连接至表达载体pPIC9中,建立酵母菌落PCR筛选方法。方法采用改良SDS法从苦瓜表皮中提取基因组DNA,设计特异性的引物,通过PCR技术扩增出全长861bp的MAP30基因。该基因经XhoⅠ和EcoRⅠ双酶切,连接至毕赤酵母表达载体pPIC9中。重组载体转化GS115菌株,运用菌落PCR鉴定重组菌株。结果:基因测序表明,该基因已成功插入酵母表达载体pPIC9α-factor分泌信号下游,同源性分析表明该基因与GeneBank(AF284811)的核苷酸同源性达99.9%,氨基酸同源性达100%。菌落PCR显示外源基因已整合入酵母GS115菌株中。结论:成功地克隆了MAP30全长基因,并构建了含MAP30基因的重组毕赤酵母表达载体,并获得了整合菌株,为下一步研究奠定了基础。     

His-FemA融合蛋白表达载体的构建及其在原核细胞中的表达

目的 构建His标签的金黄色葡萄球菌甲氧西林耐药相关蛋白FemA的融合蛋白表达载体,并在大肠埃希菌中表达,为进一步研究femA基因的生物学功能和临床应用奠定基础.方法 根据GenBank中金黄色葡萄球菌femA基因序列,利用Primer Premier 5.0设计PCR引物,并在引物的5'加入BamHI及SalI酶切位点;以金黄色葡萄球菌基因组DNA为模版,PCR扩增出femA基因片段.将目的DNA片段及质粒pQE30分别进行双酶切、连接并转化大肠埃希菌DH5α;阳性克隆以PCR、双酶切及测序进行鉴定.将鉴定正确的pQE30-femA重组质粒转化大肠埃希菌JM109,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导表达His-femA融合蛋白;采用SDS-PAGE及Western blot分析对表达蛋白进行验证.结果 经PCR、双酶切签定及序列测定,证实重组质粒pQE30-femA构建成功;重组质粒pQE30-femA转化大肠埃希菌JM109经IPTG诱导后,SDS-PAGE和Western blot分析显示表达出53 kD目的蛋白;经Bandscan软件分析,目的蛋白质在4h的表达量占细胞总蛋白的27.5％.结论 成功构建了His-FemA原核表达载体(pQE30-femA),并在大肠埃希菌中高效表达.     

寡肽转运蛋白PepT2原核表达质粒的构建及其表达初探

寡肤转运蛋白(PepT2,peptide transporter,SLC15A2)是哺乳动物体内能够转运二肤、三肽的蛋白.研究表明,一些类肽的小分子药物也是PepT2的底物,但PepT2的结构与生物学功能尚待研究.建立稳定表达PepT2的表达体系是研究PepT2的重要环节.根据GenBank中人PepT2基因序列,借助Primer5.0设计了1对寡核苷酸引物,经PCR合成长达2 190bp的目的序列,通过重组构建pET30a(+)/PepT2表达质柱,测序分析确认目的基因中的3个碱基发生突变.初步研究了pET30a(+)/PepT2在大肠杆菌BL21(DE3)pLysS中的表达,为PepT2原核表达的进一步科研和实际应用奠定了基础.