副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis,H.parasuis)是引起副猪嗜血杆菌病的病原,该病主要表现为多发性浆膜炎、关节炎及脑膜炎。细胞致死膨胀毒素(Cytolethal distending toxin,CDT)是H.parasuis的重要毒力因子,由CdtA、CdtB和CdtC 3个亚基组成。为研究副猪嗜血杆菌细胞致死膨胀毒素(HpCDT)对宿主细胞的毒性作用,本研究以猪肺泡巨噬细胞(PAM)和PK-15细胞为模型,运用流式细胞术、激光共聚焦、免疫印迹、荧光定量PCR等方法进行毒素与细胞的互作研究。通过Predsi、Signal-Blast和Signal-3L软件预测CdtA,CdtB和CdtC的信号肽,结果显示其信号肽分别为N端1-19aa、1-21aa和1-19aa。去掉信号肽后成功地以可溶形式表达了3种重组蛋白。纯化的CdtB在体外能够剪切环状或线性DNA,表明其具有DNase活性;在体内纯化的CdtB能够诱导PK-15细胞产生γ-H2A.X,说明其具有DNase活性,并引起了DNA双链断裂。经流式细胞仪分析重组蛋白处理的细胞周期和凋亡情况,结果表明单独的CdtB能够引起PAM和PK-15细胞G2/M期阻滞和细胞凋亡,而在CdtA或/和CdtC的帮助下能够更显著地增强这种作用。进一步研究结果表明CDT全毒素能够引起最显著的细胞膨胀、细胞周期阻滞和细胞凋亡。Pifithrin-α和CDT共同处理PK-15细胞能够明显地抑制其细胞凋亡,说明CDT诱导的凋亡是p53依赖的。通过基因表达谱芯片分析各亚基的细胞毒性,显示各亚基作用于细胞均有大量的基因表达发生变化。总之,本研究成功地以可溶形式纯化了去掉信号肽的HpCDT的3个亚基,CdtB在体内体外均具有DNase活性,单独的CdtB能够引起细胞周期阻滞和凋亡,CdtA和CdtC能够增强其细胞毒性,3个亚基共同作用能够发挥最大毒性,CDT介导的凋亡是p53依赖的。