氦氧饱和高气压暴露诱导las/rhl调控通路介导铜绿假单胞菌毒力调节的新机制
结题报告
批准号:
81271796
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
陈双红
学科分类:
H2201.病原细菌与感染
结题年份:
2016
批准年份:
2012
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈锐勇、王明科、攸璞、包晓辰、武文斌、徐雄利、吕鸿雁、江璐
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中文摘要
潜水人群铜绿假单胞菌职业感染高发,其机制至今不清,las/rhl系统是其临床毒力调节的重要通路。本研究组前期发现氦氧饱和高气压暴露明显诱导las/rhl基因和毒力基因表达,但其诱导las/rhl通路介导铜绿假单胞菌毒力调节机制仍空白。本项目首先研究长期潜水环境职业暴露对野生型菌株las/rhl基因序列SNPs型和mRNA水平及细菌毒力表型的调节影响,查找职业暴露对菌株生物学胁迫效应的分子基础;然后实验模拟暴露,应用"功能分类基因芯片"技术,研究正常菌和QS基因功能缺陷菌las/rhl上、下游调节通路基因及细菌毒力基因的表达变化,结合暴露细菌las/rhl 基因序列SNPs分析、信号分子AHLs检测及其毒力表型检测,分析las/rhl通路调控介导能力与细菌毒力调节的关系。研究结果能揭示暴露环境诱导las/rhl系统介导毒力调节的机制。可为控制潜水职业性感染高发的新靶点研究提供新理论
英文摘要
Pseudomonas aeruginosa is a kind of microbe with high infectivity, but the mechanism of infection in saturation diving is unclear till now. Las/rhl system has been kown as the notable regulatory pathway on the virulence adaptative of P. aeruginosa in clinic infection. Our previous experiments indicate that hyperbaric oxyhelium exposure remarkably induces the expression of las/rhl system genes and several virulence genes. It is still, however, unknown how the las/rhl system mediate the inducing of the bacterial virulence adaptation under the hyperbaric oxyhelium exposure. In this project, the molecular evolution of wild type P. aeruginosa isolated from our naval professional divers was firstly examined by detecting the SNPs, the mRNA of las/rhl and the virulence genotype as well as phenotype of P. aeruginosa under the stress on long-time exposure of professional saturation diving environments. Under imitation hyperbaric oxyhelium in laboratory condition, the focused DNA microarray technology was then used to study the gene expression pattern of las/rhl regulatory pathway and the virulence factors in both normal strains and the QS gene functional defected strains. Finally, the relationship between las/rhl pathyway and the induced virulence adaptative of P. aeruginosa under imitation hyperbaric oxyhelium environment will also be further established with the detection of SNPs, mRNA of las/rhl, virulence factors' genotype and phenotype in both strains. These results will elucidate our hypothesis that las/rhl pathyway plays a key role in the regulation of the high infectivity of P. aeruginosa in professional saturation divers.
潜水人群铜绿假单胞菌职业感染高发,其机制至今不清,las/rhl系统是其临床毒力调节的重要通路。前期发现氦氧饱和高气压暴露明显诱导las/rhl基因和毒力基因表达,但其诱导las/rhl通路介导铜绿假单胞菌毒力调节机制仍空白。本研究综合运用MLST分子分型、基因芯片、细胞生物学和免疫学等技术,研究氦氧饱和高气压暴露对野生型及和QS基因功能缺陷型铜绿假单胞菌生长、毒力及靶细胞的损伤效应,揭示环境诱导细菌感染高发机制。获得结果如下:①开展了潜水人群携带菌株的抽样调查和MLST分子流行病学分型研究,证明职业潜水人群铜绿假单胞菌优势基因型菌株分布具有群体特异性、优势基因型菌株有较强毒力、细菌可通过共同作业环境交叉传播感染。②建立了模拟氦氧饱和高气压暴露铜绿假单胞菌实验模型,为实验研究提供了模型菌。③进行氦氧饱和暴露对野生型菌株的暴露研究,证明该环境能正向诱导铜绿假单胞菌急性侵袭性毒力表型。④ 进行饱和暴露环境正向诱导铜绿假单胞菌毒力基因型、且该作用与诱导激活las/rhl调节系统(QS)功能密切相关.⑤)进行暴露前后las/rhl基因功能缺陷菌毒力表型和基因型研究,证明暴露环境对毒力基因的诱导对las/rhl系统介导的调节作用有明显的依赖性。⑥ 开展氧浓度-lasI/rhlI基因功能-PYO生理活性与细菌致病力关系研究,证明氧是诱导激活lasI/rhlI通路的关键环境因素。⑦开展富氧环境诱导铜绿假单胞菌毒力、调节PYO合成及富氧环境与PYO可能在调节细菌群落生长及细菌对宿主细胞毒力方面有协同作用研究。证明了富氧/PYO对细菌毒力调节、对宿主细胞的损伤、及对细菌群落生长的诱导效应。 获得的结论:氧浓度是氦氧饱和环境主要活性因子激活QS调节通路,诱导细菌急性侵袭性毒力表型,导致职业感染高发。
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DOI:--
发表时间:2013
期刊:中华航海医学与高气压医学杂
影响因子:--
作者:王明科;陈双红
通讯作者:陈双红
DOI:--
发表时间:2014
期刊:中华航海医学与高气压医学杂
影响因子:--
作者:陈双红
通讯作者:陈双红
DOI:--
发表时间:2016
期刊:海军医学杂志
影响因子:--
作者:陈双红
通讯作者:陈双红
DOI:--
发表时间:2014
期刊:Undersea & Hyperbaric Medical Society
影响因子:--
作者:陈双红
通讯作者:陈双红
DOI:--
发表时间:2012
期刊:第二军医大学学报
影响因子:--
作者:陈双红
通讯作者:陈双红
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