克柔念珠菌两相损伤奶牛乳腺上皮细胞机制研究

来源 :宁夏大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:jerry8006
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
奶牛乳房炎严重影响牛奶产业发展,而细菌性感染是奶牛乳房炎的主要致病因素。由于奶牛细菌性乳房炎不合理或不规范的抗生素治疗,导致动物机体内微生物生态系统的失衡,进一步引起条件性致病菌的感染。由于念珠菌能够利用抗生素作为生长的碳源,过度的抗生素治疗可能导致奶牛真菌性乳房炎的发生。其中形成生物被膜的白色念珠菌可以通过开放的乳导管进入乳腺组织,是奶牛真菌性乳房炎的最常见病原菌。而对氟康唑天然耐药,具有更强大的细胞表面疏水性以及生物被膜形成、分泌酶类能力的克柔念珠菌(C.krusei)性奶牛乳房炎在兽医临床上却常常被忽视。本研究采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)对奶样中的克柔念珠菌进行鉴定,测定分离株毒力因子;采用微量稀释法进行药物敏感性试验;PCR扩增测序检测耐药基因突变,实时定量PCR检测耐药基因及外排泵基因在不同耐药菌株间的表达水平;利用蛋白质组学分析克柔念珠菌酵母相和菌丝相的菌体、上清以及外泌体在蛋白质水平上的表达差异;构建克柔念珠菌两相感染大鼠乳腺模型,HE染色分析酵母相和菌丝相对大鼠乳腺组织损伤的差异并进行炎性细胞因子检测;利用转录组学分析克柔念珠菌酵母相和菌丝相损伤奶牛乳腺上皮细胞(BMEC)s的特征和相关信号通路;进一步通过流式细胞术、蛋白免疫印迹分析等方法验证克柔念珠菌酵母相和菌丝相感染BMECs细胞的损伤分子机制。结果发现(1)牛源克柔念珠菌分离株具有两相性转换能力及强大的细胞表面疏水性,部分分离株同时可以产生磷脂酶、天冬氨酸蛋白酶,具备溶血能力和形成生物被膜能力。分离株除对棘白菌素类没有产生耐药以外,对其他类抗真菌药物均呈现双重耐药性和多重耐药性。分离株ERG11基因中鉴定出3个同义突变和1个错义突变,相对于剂量依赖组和敏感组,伊曲康唑耐药组菌株的ERG11、ABC2基因表达显著上调,ABC1表达无显著差异;分离株FKS1基因HS1片段中鉴定出2个错义突变和1个同义突变,米卡芬净剂量依赖组和敏感组菌株之间FKS1基因表达无显著差异。(2)通过克柔念珠菌酵母相与菌丝相蛋白质组学分析,鉴定出11个已知功能的蛋白基因;两相差异表达蛋白质主要有:Zn(Ⅱ)2Cys6锌簇蛋白、铜离子转运体、ABC转运蛋白、细胞色素P450、泛素羧基末端水解酶、ADP核糖基化因子和延长因子Tu等。(3)大鼠乳房炎模型病理结果显示,酵母相1× 107CFU/mL,1×108CFU/mL,1×109 CFU/mL实验组感染引发乳腺组织的损伤程度适当,均宜造模。菌丝相1×107CFU/mL,1 × 108CFU/mL,1×109 CFU/mL实验组感染均能引发乳腺组织的损伤,但1 × 109 CFU/mL感染组乳腺组织病变过于严重,不宜造模。酵母相刺激大鼠乳腺分泌TNF-α、IL-1β、IL-18的含量显著高于菌丝相,而两相IL-6和IL-8的分泌量基本一致。大鼠乳腺模型中血清白蛋白含量较对照组都显著降低,转铁蛋白含量均显著升高。(4)克柔念珠菌酵母相和菌丝相感染BMECs细胞转录组学分析发现,PDGFRA、GPNMB、MXI1、IGFBP5基因表达上调,SEMA7A、CSF2基因表达下调,功能主要涉及细胞蛋白质磷酸化、细胞凋亡及增殖、细胞因子调节等;通过KEGG分析发现,差异表达基因主要富集在凋亡、自噬、MAPK、PI3K-Akt和FoxO等信号通路。(5)通过细胞超微结构观察发现,克柔念珠菌两相不仅粘附细胞,菌丝相还可以侵入及穿透细胞膜,引起细胞严重的变形和细胞间连接断裂,引起细胞凋亡和自噬,且菌丝相诱导自噬发生率高于酵母相;克柔念珠菌感染细胞导致LDH释放量显著升高,且与时间呈现正相关(P<0.01);流式细胞术检测发现,克柔念珠菌两相均可以引起BMECs细胞的凋亡和坏死,但菌丝相的坏死率明显高于酵母相,克柔念珠菌两相感染BMECs细胞线粒体膜电位均极显著降低,但ROS的积累量没有显著增加;TUNEL检测结果显示克柔念珠菌感染细胞调亡率与流式细胞术检测结果一致;蛋白免疫印迹分析表明克柔念珠菌感染可显著增强凋亡、坏死和自噬通路主要蛋白的表达量,显著降低焦亡通路主要蛋白和连接蛋白的表达量,两相能显著增强TLR2受体的表达量,菌丝相能显著增强TLR4受体的表达量;分子机制研究表明克柔念珠菌酵母相可以通过线粒体途径诱导BMECs细胞的凋亡,克柔念珠菌菌丝相可以通过死亡配体/受体途径诱导BMECs细胞的凋亡;TLR2/ERK信号通路参与了细胞凋亡和后期自噬的调控,TLR2/ERK/NF-KB信号通路参与了细胞炎症反应的调控;JNK信号通路参与了细胞凋亡的调控。通过以上研究,得出以下结论:(1)15株牛源克柔念珠菌分离株具有两相性转换能力及强大的细胞表面疏水性,部分分离株同时可以产生磷脂酶、天冬氨酸蛋白酶,具备溶血能力和形成生物被膜能力。牛源克柔念珠菌分离株对唑类药物的耐药性与耐药基因突变,耐药基因和外排泵基因过表达有关。(2)克柔念珠菌酵母相和菌丝相在蛋白质种类、表达丰度、翻译后修饰等存在明显差异。(3)克柔念珠菌两相可以粘附和侵入BMECs细胞和大鼠乳腺组织,对BMECs细胞产生明显的细胞毒性作用,导致大鼠乳腺发生慢性炎性反应,且菌丝相引发的损伤程度强于酵母相。(4)克柔念珠菌两相都可以诱导BMECs细胞发生凋亡、坏死和自噬,线粒体途径参与介导克柔念珠菌酵母相诱导BMECs细胞的凋亡,死亡配体/受体途径参与介导克柔念珠菌菌丝相诱导BMECs细胞的凋亡。TLR2/ERK信号通路参与BMECs细胞凋亡和后期自噬的调控,TLR2/ERK/NF-κB信号通路参与BMECs细胞炎症反应的调控;JNK信号通路参与BMECs细胞凋亡的调控。
其他文献
渗流引起的内部侵蚀是导致各类水工结构及岩土工程发生渗透破坏的主要因素,而对于内部侵蚀的发生和发展,尤其是如何表征被保护土细颗粒在粗颗粒(反滤层)中的迁移规律,国内外尚无成熟的理论方法指导工程实践。针对被保护土/反滤系统中颗粒-颗粒、颗粒-流体之间相互作用的不确定性,文中采用理论分析、室内试验及数值模拟相结合的手段,通过引入粒度熵理论并建立粒度熵与土体内部侵蚀之间的关联关系,探究了土体内部侵蚀潜在风
学位
宰后适宜的贮藏温度不仅可以有效控制肉品品质的变化,并且可以合理降低生产成本。传统冷藏方式下,蛋白质氧化导致内源酶活性及蛋白功能特性发生变化,进而调控贮藏期间鲜肉质量。蛋白质氧化修饰水平及发生修饰的氨基酸残基是影响蛋白氧化调控效应的关键因子。因此,本文首先从酶学特性和蛋白氧化角度构建了与品质变化的关联性,接着借助半胱氨酸(Cys)氧化修饰组学技术,从位点氧化修饰的层面深入解析蛋白质氧化介导冷藏肉品质
学位
对偏微分方程离散化后所形成的代数方程组进行数值计算时,通常要使用迭代方法,如Jacobi迭代,Gauss-Seidel迭代,SOR迭代等。在使用这些古典迭代方法求解时,一般刚开始几次迭代收敛很快,然后变得越来越慢,最后迭代近乎停滞。多重网格方法利用粗网格对高频误差分量进行磨光,将数值计算速度在原有古典迭代方法的基础提升了 1-2个数量级,适用于超大型工程数值计算。关于多重网格方法理论和应用方面的研
学位
近年来,业务过程管理技术逐渐成熟,其目标是通过管理和优化企业内部、企业之间的业务协作以提高企业内运营效率和企业间合作效益。随着信息技术的不断发展,越来越多的业务过程实现了通过专门的信息系统或者通用的业务过程系统进行管理。这些管理系统能够将业务过程执行轨迹等真实的业务信息记录在事件日志中,使得根据实际业务信息调整甚至重新设计业务过程成为可能。过程挖掘技术正是一种处理和分析以日志形式记录的业务过程信息
学位
铁电体得以应用于能量存储领域的根本机制是其内部电偶极子可以对外部电信号刺激做出响应。对一个铁电薄膜电容器,通过上下电极施加电场时,电偶极子被迫跟随外电场进行翻转,此为充电过程。撤去外电场时,电偶极子翻转回初始状态,对外电路供电,此为放电过程。铁电薄膜电容器的优势是功率密度高,但可释放能量密度与充放电效率较低。目前改善铁电薄膜储能性能的策略主要是通过掺杂、复合、固溶等实验方法提升薄膜的弛豫性,降低极
学位
有机-无机卤化物钙钛矿材料(ABX3)具有易于调控的组分、载流子迁移率高、光吸收系数大、制备方法简单、生产成本低等优势,已经在光伏应用方面取得了一系列突破性进展。自2009年铅卤化物钙钛矿材料首次应用于光伏领域以来,铅基钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率(PCE)已经从最初的3.8%迅速突破到25.7%。尽管如此,但传统PSCs器件还存在对太阳能光谱中的300-400nm紫外光利用率低和无
学位
癌症是导致人类死亡的主要原因之一。由于大部分癌症在患病早期不易发现、手术治疗和放化疗效果也不理想,导致了癌症患者普遍的预后不良,因此癌症仍然是当今的一个研究难点和热点。此外,许多研究表明表观遗传修饰的变化在癌症的发生和发展过程中发挥着极其重要的作用,其中比较突出的是组蛋白修饰和DNA甲基化对基因表达的调控作用。又由于表观遗传修饰具有不改变DNA序列、可遗传和可逆的特点,因此从表观遗传的角度对癌症进
学位
癌症的发病率和死亡率在逐年升高,对其发病机制的研究已经成为当今的一个热门领域。癌症的发生是一个复杂的多步骤过程,涉及经典遗传学和表观遗传学等多种因素的共同调控。表观遗传修饰的异常改变已经被发现可以导致肿瘤的发生,由于这些改变具有可逆性,因此可以作为肿瘤防治的新靶点。目前,DNA甲基化和组蛋白修饰是研究最广泛的两种修饰,针对这两种修饰所开发的表观靶向药物已成功的用于癌症的临床治疗。结直肠癌和乳腺癌是
学位
城镇化建设和城市经济的快速发展,部分城市出现“空城”、“鬼城”等与传统城市化增长繁荣相违背的“收缩”现象。化解城市收缩引起的人口流失、经济衰败和社会发展迟缓等问题成为推进城镇化进程和实现城市持续发展面临的重要课题。黄河流域作为我国经济社会发展的重点区域,2019年习近平总书记在河南主持召开黄河流域生态保护和高质量发展座谈会,将黄河流域高质量发展提升为国家战略。黄河流域资源型城市数量约占流域城市总数
学位
财政制度作为政治制度与经济体制相结合的产物,其变化与发展必然会受到政治制度与经济体制的影响,国家的政治、经济等诸方面政令、方针的调整,也会引发财政制度的一系列演变。财政体制的调整与演变,凸显出中央与地方之间利益关系的调整,即政府间有关财权、事权与支出责任等诸多因素的重新分配与划分,而政府间的财权分配,则是不同层级的政府获取与其所需要履行财政职能相匹配财力的重要基础。元朝在沿袭前代各项财政体制的基础
学位