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。     

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。     

单增李斯特菌在冷鲜猪肉中的生长预测模型比较

[目的]探讨单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)在冷鲜猪肉中的生长及现有预测软件GP( Growth Predictor)、PMP( Pathogen Modeling Programme)及CP (ComBase Predictor)对LM在冷鲜猪肉中生长的预测准确性.[方法]测定LM在4℃、8℃、12℃及16℃冷鲜猪肉中的生长,并用DMFit软件对生长数据进行拟合,计算各个温度点下的迟滞期(Lag phase duration,LPD)、生长率(Growth rate,GR)、最大生长密度(Maximum population density,MPD),同时用3种预测模型对相同条件下LM在猪肉中的生长进行预测,将实测值与预测值进行比较分析.[结果]冷鲜猪肉在16℃,经过2.6h LM即进入对数生长期.从8℃提高至12℃时,LM在冷鲜猪肉中的生长率从0.017l0g(cfu/g).h-1增至0.038l0g(cfu/g).h-1.在4℃ - 16℃,PMP预测的GR要比实测值低,而LPD则高于实测值.GP在8℃及以上的温度范围内,所预测LPD比实测值偏高.3种预测模型中,GP对GR的预测稍高于实测值,偏差因子(Bf)为1.01,准确因子(Af)为1.38;CP对LPD的预测值与实测值更为接近,Af及Bf分别为4.33及2.83.[结论]在冷鲜猪肉生产和销售过程中,严格控制温度尤为重要.PMP的预测较为保守,不适于冷鲜猪肉中LM生长的预测;建议用GP对GR进行预测,而CP对LPD的预测仅作为参考.     

单增李斯特菌lmo2192基因克隆与表达

[目的]对单增李斯特菌新疆绵羊脑炎临床分离株LM90SB2的lmo2192基因进行克隆及原核表达。[方法]利用PCR方法扩增lmo2192基因,连接p MD19-T载体进行克隆,筛选阳性菌进行测序比对。构建重组表达质粒p ET32a-2192,将其转入大肠杆菌感受态细胞,经诱导表达,利用SDS-PAGE与Western Blotting鉴定重组蛋白。[结果]扩增lmo2192基因序列长度为969 bp,与预期一致。该基因在大肠杆菌中大量表达,经SDS-PAGE和Western Blotting鉴定分析该产物为56 k Da左右的融合重组蛋白,与预期大小一致。[结论]成功克隆lmo2192基因,并获得大量表达,为进一步研究该基因功能奠定理论基础。     

单增李斯特菌溶血素(LLO)的原核表达及其生物学活性鉴定

利用生物软件设计单增李斯特菌溶血素蛋白的基因hly的引物,通过PCR扩增hly基因,并将其克隆至PET28a(+)原核表达载体,转化大肠杆菌BL21进行优化表达。用镍柱纯化表达产物LLO,通过免疫印记鉴定其免疫原性,并通过溶血实验鉴定其溶血活性。琼脂糖凝胶电泳结果表明PCR扩增出1 590 bp的片段,经测序鉴定其序列同源性可达99%。SDS-PAGE结果表明诱导表达的产物大小约为58 kD,其最优化的表达条件是28°C下用0.1 mmol/L IPTG诱导6 h。Western blotting结果表明重组表达的LLO具有免疫原性;溶血实验表明重组表达的LLO具有较强的溶血活性,其溶血效价可达1:1 024。这为制备针对单增李斯特菌的单克隆抗体及其检测方法的建立奠定了基础。     

单增李斯特菌生物膜及其形成机制的研究进展

单增李斯特菌(Lm)是重要的人兽共患食源性病原菌。Lm生物膜与其致病性和耐药性密切相关。影响Lm生物膜形成的关键因子有鞭毛糖蛋白、胞外基质和群体感应系统等。鞭毛糖蛋白能促进菌体聚集,从而直接影响生物膜的形成。胞外DNA参与Lm粘附和生物膜早期的形成,并与胞外多糖和胞外结合蛋白一起构成生物膜胞外基质。Lm的Agr群体感应系统正调控生物膜形成,是一种集合毒力因子、耐药因子和生物膜的整体水平调控网络体系。     

单增李斯特菌二硫键形成蛋白DsbG介导酸耐受及鞭毛运动性调控北大核心

【目的】本研究旨在通过构建单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)二硫键形成蛋白编码基因dsbG缺失株和回补株,探究该蛋白在酸耐受和鞭毛介导的运动性中发挥的生物学功能。【方法】利用同源重组方法构建单增李斯特菌dsbG缺失株和回补株,比较野生株和突变株在不同pH梯度培养基条件下的生长速率和存活率;通过实时荧光定量PCR方法,比较致死酸应激条件下野生株和缺失株酸耐受基因转录水平。通过半固体培养基、荧光定量PCR方法和鞭毛负染色透射电镜观察,比较野生株和突变株的运动能力、鞭毛相关基因转录水平变化和鞭毛形态差异。【结果】与野生株相比,dsbG缺失株的生长能力和速率差异不显著;在pH 3.5(盐酸和柠檬酸)培养条件下,存活率显著降低;精氨酸合成途径基因argD和argF转录水平分别下调2.4和3.7倍。同时,dsbG缺失株的运动能力减弱,且鞭毛形成相关的flaA、flgB和flgD等基因转录水平显著下调(分别为29.7、6.7和6.9倍),鞭毛形成能力减弱。【结论】本研究首次证实了单增李斯特菌二硫键形成蛋白DsbG能感应低pH应激,并形成耐受;证实了DsbG通过调控鞭毛相关基因的转录进而影响细菌的鞭毛形成和运动性。本研究有助于深入了解二硫键形成蛋白家族介导单增李斯特菌环境适应的分子机制,为食源性致病菌的防控提供理论基础。     

单增李斯特菌胎盘感染的体内外模型研究进展

单核细胞增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）是重要的食源性致病菌,能引发人类的李斯特菌病,是全球公共卫生问题之一。该菌易感染孕妇,引起胎儿和新生儿的侵袭性李斯特菌病,严重威胁母婴健康。因此,建立有效的单增李斯特菌感染胎盘体内外模型,解析和探究单增李斯特菌经胎盘感染机制,是预防和控制单增李斯特菌感染母婴的关键所在。本文综述了可用于研究单增李斯特菌母婴感染的体内外胎盘模型,总结和讨论了各类模型的优势和局限性;并着重分析了体外三维胎盘屏障模型在单增李斯特菌感染方面的研究进展和未来研究方向。以期为深入解析该菌经胎盘感染的途径、发病机制提供支持,并为预防和控制母婴李斯特菌病提供科学参考。     

超高压对单增李斯特菌细胞膜的损伤和致死机理

【目的】研究超高压对病原微生物单增李斯特菌细胞膜损伤的影响。【方法】本文以单增李斯特菌为研究对象,探讨了不同压力处理(100-500 MPa)对单增李斯特菌的灭活作用,利用透射电镜观察高压处理对细菌细胞超微结构的影响,通过紫外分光光度法、原子吸收分光光度法和荧光分光光度法测定高压处理对细菌细胞膜通透性的影响,采用超微量Na+/K+-ATP酶试剂盒测定高压处理对细菌细胞膜Na+/K+-ATP酶活力的影响。【结果】25℃经300、350、400 MPa压力处理15 min后,单增李斯特菌总数由9.00分别降至5.20、3.27、1.35个对数单位,经450MPa及以上的压力处理后,单增李斯特菌的致死率达到100%。超高压处理对单增李斯特菌的细胞超微结构造成明显的损伤,细胞结构不完整,细胞壁局部被破坏,细胞膜通透性增大,细胞内物质聚合,出现透电子区。由于细胞膜的损伤使得细胞内无机盐离子、紫外吸收物质流出,细胞膜上的Na+/K+-ATPase失活。【结论】超高压处理造成单增李斯特菌细胞形态结构明显损伤,改变细胞膜的通透性,降低细胞膜上Na+/K+-ATP酶活力,最终使得细胞内无机盐离子和胞内大分子物质外流而死亡。     

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。     

硫氧还蛋白Lmo1903介导单增李斯特菌抵抗氧化应激的生物学功能研究

【目的】以单增李斯特菌(Listeria monocytogenes, LM)硫氧还蛋白Lmo1903为研究对象,研究其在细菌环境适应过程中的抗氧化应激生物学作用。【方法】使用生物信息学方法分析Lmo1903的进化关系和关键活性位点,使用酶切连接的方法构建Lmo1903蛋白表达载体,获得纯化的重组蛋白,以胰岛素为底物分析其氧化还原酶学活性;同时制备鼠源多克隆抗体,分析其在细胞内的定位;采用核苷酸定点突变技术构建CX1X2C基序中的半胱氨酸点突变蛋白,分析关键位点半胱氨酸对Lmo1903酶活的影响;采用同源重组原理构建lmo1903基因缺失株Δlmo1903和回补株CΔlmo1903,研究lmo1903在单增李斯特菌生长、运动和抗氧化应激方面发挥的功能。【结果】生物信息学分析显示,Lmo1903含有CX1X2C基序,与枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的TrxA的亲缘关系较近,属于硫氧还蛋白家族成员,主要定位在细菌细胞质中,具有较强的还原酶学活性,突变CX1X2C基序中的半胱氨酸残基会显著降低Lmo1903的还原酶活能力。缺失lmo1903不影响单增李斯特菌的生长能力,但显...     

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。     

单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽合成酶调控鞭毛形成研究

[目的] 本试验旨在构建单核细胞增多性李斯特菌谷胱甘肽合成酶基因gshF缺失株和互补株并研究其在细菌运动和鞭毛形成中的调控作用。[方法] 采用同源重组的方法构建得到gshF缺失株后,测定野生株及缺失株的运动性和体外生长能力;同时利用荧光定量PCR方法检测gshF缺失株中鞭毛相关基因转录水平的变化。[结果] 缺失gshF后细菌在体外培养基中的生长能力未受影响,但缺失株的运动性及鞭毛形成能力显著降低。此外,缺失株中鞭毛形成重要调控基因gmaR以及鞭毛结构元件基因flaA的转录水平显著低于野生株,而其他鞭毛相关基因的转录水平变化不明显。[结论] 研究首次表明单增李斯特菌谷胱甘肽合成酶通过调控鞭毛重要基因的转录进而影响细菌的运动性和鞭毛形成,研究有助于深入理解重要食源性胞内菌通过精确调控鞭毛形成以适应外界和宿主环境的分子机制。     

单增李斯特菌毒力因子溶血素关键氨基酸位点在感染过程中的作用研究

【目的】探究单增李斯特菌溶血素O (listeriolysin O, LLO)中D3区域β8折叠片上第253位氨基酸(谷氨酰胺,Q)和第254位氨基酸(异亮氨酸,I)对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes)感染生物学功能的影响。【方法】构建LLO_Q253A和LLO_I254A突变蛋白的原核表达菌株,以及利用同源重组方法构建hly_Q253A和hly_I254A突变株;通过表达纯化突变蛋白,测定溶血活性;比较LLO第253位Q和第254位I均突变成丙氨酸(A)后,对细菌体外生长能力、黏附侵袭、胞内迁移和增殖能力的影响。【结果】相应位点突变后,LLO蛋白均能够正常表达。在pH 6.5条件下,所有突变蛋白和突变株的溶血活性丧失。然而,在pH 5.5条件下,LLO_I254A和hly_I254A恢复了溶血活性。与野生株相比,突变株的体外生长、黏附能力和胞内增殖能力均无明显差异;突变株的侵袭能力和胞间迁移能力显著低于野生株。【结论】本研究证实第253位Q和第254位I均突变成A后,单增李斯特菌在pH 6.5条件下丧失溶血活性,并降低了感染宿主细胞的能力,但具体机制还有待进一步探索。本研究为深入探究LLO结构对单增李斯特菌生物学功能的影响奠定基础,对单增李斯特菌点突变株的构建具有一定参考意义。