猪链球菌表面蛋白ApuA与C3b相互作用逃逸补体监视的机制研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wbgbg
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
猪链球菌(Streptococcus suis,S.suis)是一种重要的人畜共患病原菌,严重威胁人类健康和养猪业健康发展。猪链球菌感染引起脑膜炎、关节炎、心内膜炎和肺炎等临床症状,甚至人和动物的死亡。猪链球菌有29种血清型,其中血清2型(SS2)流行范围最广、致病性最强。1998年和2005年猪链球菌2型在我国发生两次大规模爆发,2005年病人感染后首次表现出链球菌中毒性休克综合征。补体系统作为天然免疫和获得性免疫的中间环节,是免疫系统的重要组成部分,在微生物侵入后迅速被激活。补体系统由30种补体蛋白和调节因子组成,补体系统的激活可以通过调理吞噬作用清除病原微生物,在革兰氏阴性菌中还可以通过攻膜复合体的形成直接杀伤病原微生物。病原微生物也进化出一系列逃逸补体系统攻击的策略,从而在宿主体内生长繁殖,因此筛选补体结合蛋白并鉴定其对补体系统的影响具有重要的意义。本实验室前期在猪链球2型SC-19菌株全基因组文库中筛选出多种不同补体组分的结合蛋白。本论文从ApuA与补体C3b的相互作用、对补体系统的影响及其对猪链球菌致病性和抗吞噬作用的影响进行了研究,主要研究成果如下:(1)ApuA与C3b相互作用介导猪链球菌的补体逃逸本研究用大肠杆菌表达系统纯化了重组蛋白His_ApuA和His_C3b,用ELISA和Far-Western blot实验证实了ApuA与C3b可以相互作用。为了研究ApuA是否影响补体系统的功能,我们进行了补体介导的溶血实验,发现与重组ApuA(r ApuA)孵育后的正常人血清对与溶血素结合的绵羊血的溶血活性降低,结果表明ApuA对补体经典激活途径有抑制作用。但是在DGHB-Mg-EGTA缓冲液条件下,与r ApuA孵育后的正常人血清对兔血的溶血活性没有变化,说明ApuA不影响补体旁路途经的激活。同时我们进行了补体激活实验,发现经典途径和旁路途经激活实验中,C3的沉积量随着r ApuA浓度的增加而增多,但是凝集素途径激活实验中,C3沉积量与r ApuA浓度不相关,说明ApuA可以直接激活经典途径和旁路途经,但不能激活凝集素途径。为更直接的观察ApuA在猪链球菌逃逸补体免疫中发挥的作用,我们以SS2强毒株SC-19为出发菌株构建了apu A的缺失突变株(Δapu A)及其互补菌株(CΔapu A)。然后进行了C3沉积实验,发现Δapu A表面的C3沉积量小于SC-19,说明ApuA可以抑制C3在猪链球菌表面的沉积。为了观察ApuA对猪链球菌的抗吞噬能力的影响,我们进行了血清杀伤实验和全血杀伤实验,结果发现Δapu A在血清和全血中的存活率低于SC-19和CΔapu A,由此可知ApuA可以增强猪链球菌在血清和全血中的生存能力。同时,我们进行了吞噬实验,发现RAW264.7对Δapu A的吞噬率高于SC-19和CΔapu A,表明ApuA可以阻碍RAW264.7对猪链球菌的吞噬。调理吞噬实验的结果显示与PMNs和正常人血清一起孵育后,Δapu A的存活率低于SC-19和CΔapu A,表明ApuA可以抑制PMNs对猪链球菌调理吞噬作用。为了探究ApuA对猪链球菌致病性的影响,进行了小鼠感染实验,结果发现腹腔注射Δapu A小鼠的死亡率低于注射SC-19的小鼠。表明ApuA可以提高猪链球菌对小鼠的致病性。(2)ApuA缺失影响猪链球菌的生长速率和链长为了探究ApuA对猪链球菌本身表型的影响,我们对SC-19、Δapu A和CΔapu A菌株分别进行了生长曲线的测定和对数期生长速率的计算,发现Δapu A在生长对数期的生长速率大于SC-19和CΔapu A,表明ApuA能促进猪链球菌的生长速率。进行革兰氏染色后用光学显微镜可以观察到Δapu A的链长长于SC-19和CΔapu A。用软件计算链长,发现Δapu A的平均链长明显长于SC-19和CΔapu A。表明ApuA影响猪链球菌的链长。为了观察ApuA对细菌形态是否有影响,我们进行了扫描电镜观察,发现SC-19、Δapu A和CΔapu A的细菌形态没有明显差异,但是SC-19和CΔapu A主要以1-4个细胞的链存在,但大部分Δapu A的链多于4个细胞。表明ApuA不影响猪链球菌的形态,但是影响链长。
其他文献
磷是植物生长发育必需的大量营养元素之一。土壤有效磷缺乏成为农业生产的重要限制因子。甘蓝型油菜是对低磷敏感的重要油料作物之一。因此,研究磷胁迫下甘蓝型油菜的基因表达差异,揭示甘蓝型油菜磷高效的分子机制,对降低磷肥施用量及油菜产业的可持续发展具有重要意义。本研究利用转录组测序技术分析了甘蓝型油菜响应低磷胁迫的转录组差异,筛选获得了油菜响应低磷胁迫的重要候选基因。在此基础上,以PHT1家族基因为主要研究
学位
新城疫(Newcastle disease,ND)与禽流感(Avian influenza,AI)是目前危害我国养禽业发展的重要呼吸道疾病。疫苗免疫是其有效的预防手段,免疫抗体监测是评价免疫效果,掌握疫情动态最直接、最有效的方法,因此,免疫抗体水平监测已成为各地养禽场和诊断室的常规监测项目。目前新城疫、禽流感抗体定量检测方法主要为HI与ELISA检测方法,该类方法操作步骤繁琐,耗时长,需要专业人员
学位
多环芳烃(PAHs)是一类在土壤、水体和沉积物中常见的污染物,因为其难降解性和致癌、致畸、致突变的三致作用,目前已引起了广泛的关注。菲是含有三致相关化学结构“Bay-regin”、“K-regin”的最小的多环芳烃。因此,菲通常被作为模型底物来研究多环芳烃的降解。目前已经报道的菲的降解途径主要有水杨酸途径、邻苯二甲酸盐途径和2-羟基-1-萘甲酸途径。水杨酸途径和邻苯二甲酸盐途径在早期都会形成1-羟
学位
小米作为一种重要的饲料作物和粮食作物,广泛地种植于我国北方半干旱地区,包括内蒙古、甘肃、陕西等省份。然而,小米在储藏过程中易受到害虫侵染,造成品质与经济上的重大损失。射频处理作为一种新兴的物理杀虫方法逐渐得到学者的广泛关注,该处理可有效地避免化学熏蒸带来的环境污染与化学残留问题,但射频加热的不均匀性是制约该技术进一步推广以及工业化应用的主要问题之一。因此,探索一种简单、高效并适用于连续化生产的改善
学位
生物固氮在自然界氮素循环和人类的农业生产中具有十分重要的作用,根瘤菌与豆科植物的共生固氮作用更是植物获取氮素最经济、最有效、无环境污染的途径。根瘤器官的形成伴随着一系列复杂的信号交换、转导,起始结瘤基因NIN(Nodule inception)位于共生信号途径末端,是控制结瘤的关键元件。本研究利用酵母双杂交和双分子荧光互补(Bi FC)系统,探索百脉根(Lotus japonicus)起始结瘤相关
学位
在奶牛现代化养殖过程中,快速准确地识别奶牛个体对于选配、饲养、产奶量记录等日常管理工作十分重要。随着摄像设备的普及,使得基于图像生物特征实现奶牛个体无接触、无应激的识别成为可能,同时,人工智能技术的发展为奶牛面部个体识别提供了技术支持。本文以养殖场自然环境下的奶牛个体为检测目标,利用深度学习技术开展奶牛面部识别研究,为精准养殖中的奶牛个体识别提供了有效的方法参考。主要工作如下:(1)建立了奶牛面部
学位
种子大小形状是农作物重要的农艺性状,粒大饱满的种子是农业育种和生产的努力方向。从拟南芥这一模式生物入手,探索种子大小形状的调控机理,进行深入的研究具有重要的意义。本课题采用正向遗传学方法,从两个圆种子突变体材料er5(EMS诱变材料)、lip1(T-DNA插入材料,但T-DNA丢失)出发,利用图位克隆技术结合高通量测序的方法克隆突变基因。另外从整体水平、细胞学水平以及分子水平分析突变体表型,并结合
学位
鸭疫里氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)是一种多宿主的病原菌,可感染雏鸭、鹅、火鸡等其它禽类引起急性败血症和渗出性炎症。本病在世界范围内广泛流行,具有较高的发病率和死亡率,给养鸭业的健康持续发展造成了严重损失。鸭疫里氏杆菌经局部感染后浸入血液,并在血液中大量增值造成急性感染,进而引发败血症、多器官功能性衰竭及弥散性血管内凝血。补体作为先天性免疫重要组成部分,在机体早期
学位
自动、精准监测群体奶牛反刍行为对奶牛疾病防治、健康养殖、择时授精以及提高养殖场科学管理水平和生产效益具有重要意义。针对现有基于视频分析的奶牛反刍监测方法仅针对个体奶牛,难以满足对群体奶牛反刍监测的应用需求,且准确性和鲁棒性亟待提高等问题,本研究采用深度学习和机器视觉技术,利用奶牛反刍时的嘴部咀嚼运动,开展自然养殖环境下多目标奶牛反刍行为监测方法研究,以期为智能化奶牛养殖生产提供技术支持,主要研究内
学位
果实在幼果期积累糖分等营养物质,表面积、横纵直经和体积变化显著。幼果准确检测技术为长期、高频率、无损记录果实生长指标数据提供了有效技术手段,有助于提高果园信息化管理与调控水平,减少人力物力投入。幼果表型数据自动获取也为果树遗传育种研究提供基础数据,具有重要的研究意义与经济效益。为了解决非结构环境下复杂环境因素、近景色与不同尺度目标检测问题,本研究以西北农林科技大学园艺学院附属实验站种植的苹果幼果为
学位