我国高致病性2型猪链球菌引发链球菌中毒性休克综合症的分子机制研究
结题报告
批准号:
81171527
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
唐家琪
学科分类:
H2201.病原细菌与感染
结题年份:
2015
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
操敏、郑峰、李先富、陈红娜、石洁、侯田青
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中文摘要
1998年和2005年分别在江苏和四川发生两起猪链球菌2型(SS2)流行感染人和猪的公共卫生事件,临床病人出现了国内外从未报导过的中毒性休克综合征(STSS),病死率可高达80%以上。本课题组对现场分离强致病菌株进行全基因组测序和组功能注释,发现两次流行分离的致病株均携带一条独特的89 kb核酸片段(命名为89K),结构完全符合毒力岛特征,对89K上的一个二元信号转导系统(SalK/SalR)的敲除也证实其同SS2中国株的致病性密切相关。我们进一步分析发现89K的序列中编码着一个Ⅳ型分泌系统(T4SS),T4SS广泛参与细菌毒力因子在宿主中的扩散过程,在激发宿主产生天然免疫炎症应答过程中起到决定性作用。因此,本课题旨在通过一系列生物学手段,从分子水平、细胞水平和动物水平三个层面探讨89K上的T4SS系统在我国高致病性SS2中的致病作用,揭示其与STSS之间的内在联系。
英文摘要
2型猪链球菌(SS2)是一种新发的人兽共患传染病病原体,不仅给养猪业造成巨大经济损失,而且严重威胁公共卫生安全。近年我国突发的两次SS2大规模流行和链球菌中毒性休克综合征(STSS)这一新的临床类型的出现,提示我国高致病性SS2已经发生了毒力变异。本项目前期通过比较基因组学研究发现我国高致病性SS2含有一个独特的毒力岛89K,该毒力岛的存在很可能与STSS的发生有着密切的联系。本项目通过进一步分析发现89K 中编码着一个Ⅳ型分泌系统(T4SS),在成功构建T4SS关键组分VirD4-89K和VirB4-89K的基因敲除突变株后,我们通过动物实验证实T4SS功能缺失导致SS2毒力显著减弱,感染动物后造成的病理损伤程度显著减轻,同时突变株刺激宿主产生炎性因子的能力也大大降低。随后我们利用蛋白质组学技术,分析了野生株和T4SS缺失株胞外蛋白的差异表达谱,鉴定出7个通过T4SS分泌的候选效应蛋白,并证实其中一个类枯草杆菌丝氨酸蛋白酶SspA-1能刺激宿主产生过度炎性免疫应答,是重要的毒力因子。本项目研究结果证实我国高致病性SS2毒力岛89K上的T4SS是STSS形成的重要机制,T4SS通过跨膜转运SspA-1等效应蛋白刺激宿主产生过度炎性免疫应答,引发炎症因子瀑布效应,从而造成机体广泛病理损伤,最终导致STSS形成。.另外,在本项目的支持下,我们还开展了以下实验研究:①通过实验证实荚膜唾液酸是重要的毒力因子,在宿主对SS2识别与应答中发挥抑制作用;②荚膜唾液酸可抑制宿主免疫细胞TLR2-AKT-NF-κB信号通路的激活,藉此参与细菌逃避宿主的免疫防御作用;③根据SalK、virB4-89K、cps2J基因保守区域建立了SS2多重Real-time PCR检测体系。④菌毛BP蛋白可能参与SS2与宿主间的相互作用,对细菌感染致病过程中起着易化作用;⑤菌毛结构亚蛋白SSU0473是SS2膜表面蛋白,具有良好的免疫原性和免疫保护性,可作为SS2亚单位疫苗的候选分子;⑥针对89K毒力岛T4SS建立了特异、灵敏的环介导等温扩增(LAMP)方法。.本项目的研究结果揭示了我国高致病性SS2引发STSS形成的分子机制,推进了SS2致病机理的认识,同时为SS2疫病的预防和流行病学监控提供了理论指导。.本项目研究成果共发表SCI论著4篇,中文论著13篇,2014年获国家科学技术进步二等奖1项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:--
发表时间:2013
期刊:Microbiological Research
影响因子:6.7
作者:Yan-Mei Zhang, Zhu-Qing Shao1, Jing Wang, Ling Wa
通讯作者:Yan-Mei Zhang, Zhu-Qing Shao1, Jing Wang, Ling Wa
DOI:--
发表时间:2012
期刊:中国病原生物学杂志
影响因子:--
作者:朱静;李先富;潘秀珍;王长军
通讯作者:王长军
DOI:--
发表时间:2014
期刊:生物技术通讯
影响因子:--
作者:朱静;郑峰;潘秀珍;王长军
通讯作者:王长军
DOI:--
发表时间:2012
期刊:免疫学杂志
影响因子:--
作者:邵珠卿;李先富;王长军;潘秀珍
通讯作者:潘秀珍
DOI:--
发表时间:2014
期刊:中国病原生物学杂志
影响因子:--
作者:龚秀芳;朱进;潘秀珍;王长军
通讯作者:王长军
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