脂肪酶GehB在金黄色葡萄球菌感染宿主急性创面中的作用研究

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目的:脂肪酶Geh B是金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)分泌的一种重要致病酶类,在多种疾病的致病过程中发挥重要作用。急性创面由于皮肤缺损,易受到细菌感染,金葡菌是常见分离菌之一。临床上金葡菌导致的部分急性创面感染具有迁延不愈的表现。然而,关于脂肪酶Geh B是否影响金葡菌感染宿主的急性创面愈合,目前尚不清楚。本研究通过表达纯化Geh B重组蛋白,制备Geh B多克隆抗体;构建并验证金葡菌geh B基因敲除株、回补株及质粒对照株;通过纯化金葡菌表达的Lpp重组蛋白以及构建小鼠急性创面感染模型,进而在体内和体外研究脂肪酶Geh B在金葡菌感染宿主急性创面中的作用。方法:(1)脂肪酶Geh B的表达纯化及多克隆抗体制备:以金葡菌USA300株基因组为模板,构建p ET28a-geh B大肠埃希菌(简称大肠杆菌)表达载体,转化大肠杆菌BL21进行Geh B-His重组蛋白表达,使用Ni离子亲和层析纯化目的蛋白;使用Geh B-His重组蛋白免疫小鼠,制备多克隆抗体。(2)构建geh B敲除株、回补株及质粒对照株:构建p BT2-Δgeh B敲除质粒,利用同源重组敲除目的基因;通过p-geh B质粒回补,构建回补株及质粒对照株。用蛋白质印迹法(Western blot,WB)对构建菌株进行鉴定;通过金葡菌表达系统表达并利用GST亲和层析纯化Lpp-GST重组蛋白。(3)研究脂肪酶Geh B对TLR2介导的先天免疫应答的影响:使用构建菌株的培养上清刺激小鼠单核巨噬细胞RAW264.7,通过ELISA测定细胞炎症因子IL-6和TNF-α的表达;利用脂肪酶Geh B对脂蛋白进行处理后刺激巨噬细胞,测定炎症因子表达量,研究脂肪酶Geh B对脂蛋白的影响。(4)研究脂肪酶Geh B对金葡菌感染BALB/c和C57BL/6 TLR2-/-小鼠急性创面愈合的影响:利用构建菌株对小鼠急性创面进行感染,测定不同组别小鼠的创面大小、愈合率、体重以及细菌载量,并取组织进行病理观察,探讨脂肪酶Geh B在金葡菌感染急性创面中的作用。结果:在本研究中,首先成功表达纯化了Geh B-His重组蛋白,并制备了脂肪酶Geh B多克隆抗体;通过Western blot实验,证实敲除株USA300Δgeh B,回补株USA300Δgeh B/p-geh B和质粒对照株USA300Δgeh B/p LI50构建成功;利用金葡菌表达系统表达并制备了Lpp-GST重组蛋白。其次,在细胞实验中证实了脂肪酶Geh B的表达会使得小鼠巨噬细胞产生炎症因子TNF-α的能力显著降低;使用脂肪酶Geh B处理后的Lpp-GST*刺激巨噬细胞表达TNF-α炎症因子的水平也明显下降,表明脂肪酶Geh B可以灭活Lpp,从而降低TLR2介导的先天免疫应答。最后,通过动物实验证实了脂肪酶Geh B延缓金葡菌感染小鼠急性创面的愈合具有TLR2依赖性。脂肪酶Geh B缺失后,小鼠创面愈合加快,创面组织中炎症细胞募集显著增加,皮下脂肪细胞明显增多,创面组织中细菌载量也明显降低。结论:(1)金葡菌脂肪酶Geh B通过灭活Lpp,降低TLR2受体介导的先天免疫反应,减少免疫细胞的招募。(2)金葡菌脂肪酶Geh B可能通过水解脂肪细胞脂滴中的甘油三酯,抑制脂肪细胞的分化。(3)脂肪酶Geh B帮助金葡菌逃逸免疫系统识别,促进细菌的定植,延缓感染小鼠急性创面的愈合。本研究结果表明,脂肪酶Geh B在金葡菌引起的急性创面感染中发挥着重要的免疫调节作用,干预Geh B可能是治疗金葡菌引起的急性伤口感染的一种有效策略。
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