背景:鼠疫是由鼠疫耶尔森氏菌(简称鼠疫菌)引起的自然疫源性烈性传染病。鼠疫菌独特的致病能力,一直是鼠疫研究工作者关注的焦点。密度感应系统(quorum sensing, QS)是一种细胞密度依赖性的细菌胞间信号传递系统,通过这种机制细菌可以协调基因的表达,从而使细菌可以适应环境、产生毒力因子等,使细胞的活动具有组织性,成为类似于多细胞生物的群体性活动。本文报道了鼠疫菌密度感应系统在鼠疫菌毒力中的作用。 方法:结合基因突变技术、高效液相分离、质潜鉴定和细胞凋亡分析实验,从鼠疫菌野生株和QS突变株分离鉴定QS系统的信号分子及其对巨噬细胞的作用;利用全基因组芯片,比较分析QS突变株与野生株转录谱差异,鉴定QS系统调控元;利用鼠疫菌毒力相关蛋白的蛋白芯片,分析QS系统在体内对毒力相关蛋白表达的影响;通过一系列表型实验,比较QS突变株在体外、细胞和动物毒力表型的差异。 结果:从鼠疫菌的培养上清中,分离鉴定了两种信号分子,C6-HSL和C8-HSL,并证实了两种信号分子的合成基因。巨噬细胞毒性实验证实,这两种信号分子对小鼠巨噬细胞均具有促凋亡作用。QS系统调控了大量与细菌的基础生理功能和毒力相关的基因,并在体内影响了大量毒力蛋白的表达。细胞和动物实验结果显示,QS突变株在巨噬细胞内的生存能力下降,对小鼠的毒力减弱。 结论:鼠疫菌QS系统合成了两个信号分子,C6-HSL和C8-HSL。信号分子直接作为毒力因子发挥作用。QS系统调控大量基因的表达,包括一些与鼠疫菌基本生理功能和鼠疫菌毒力相关的基因,QS突变株中这些基因的表达变化,导致各毒力表型改变,动物毒力减弱。