沙门菌（Salmonella）是一种全球关注的人兽共患病原菌,具有非常广泛的宿主谱,能引起人和动物肠道疾病或全身性疾病。沙门菌是许多国家和地区引起食物中毒的主要病原之一,每年在世界范围内导致约1,600万例伤寒和13亿例肠胃炎的病例产生,其中大约有300万人死亡。沙门菌Ⅰ型菌毛（Type Ⅰ fimbriae）是菌体表面的一种黏附定植因子,介导细菌黏附宿主细胞,在沙门菌定植和侵袭宿主的过程中起关键作用。沙门菌Ⅰ型菌毛顶端黏附素蛋白FimH对宿主细胞和受体的黏附以及生物被膜的形成均有较大影响。此外,沙门菌Ⅰ型菌毛也能抵抗免疫细胞吞噬、促进炎性细胞因子分泌和抑制细胞凋亡,在宿主先天免疫识别等过程中发挥了重要作用。不同菌株来源的Ⅰ型菌毛FimH通常有高达99%的序列同源性,前期研究证实这些微小的氨基酸序列差异能显著影响沙门菌与甘露糖受体和宿主细胞的结合能力。尽管前人对沙门菌FimH已经开展了大量研究,但这些研究都主要集中在肠道沙门菌肠道亚种中,对沙门菌其它亚种以及血清型FimH的功能多样性有待进一步研究。本研究旨在:（1）探索FimH重组蛋白可溶性表达的最佳方法;（2）构建沙门菌fimH基因缺失株,探究fimH基因对沙门菌生物学功能特性和致病性的影响;（3）构建S.enterica subsp.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲb、Ⅳ和Ⅵ各亚种和 Gallinarum、Enteritidis、Pullorum、Dublin、Typhi等常见血清型同源蛋白FimH的回补株,探究FimH氨基酸序列差异与菌毛生物学功能的关系。1.FimH重组蛋白可溶性表达探索利用pET30a、pGex-4t-1和pCold三种质粒,连接不同长度的FimH蛋白,并与Ⅰ型菌毛其他结构蛋白和伴侣蛋白串联或共表达,构建得到8种不同的重组表达载体,并探索最优条件表达FimH重组蛋白。通过Western blot方法检测不同FimH重组蛋白的表达结果发现:利用pCold表达载体共表达FimH和FimC（伴侣蛋白）的方法能有效获得FimH可溶性重组蛋白。利用重组蛋白FimH免疫家兔,成功获得了 FimH多克隆抗体,ELISA检测抗体效价约1:640,000,可用于后续FimH蛋白检测。2.探究fimH基因对沙门菌生物学功能的影响利用λ-Red同源重组系统,构建SL1344 △fimH缺失株,进行黏附试验、生物被膜试验和秀丽隐杆线虫杀伤试验。甘露糖黏附试验和IPEC-J2细胞黏附试验结果显示ΔfimH缺失株的黏附能力显著下降,证明FimH作为Ⅰ型菌毛黏附素蛋白对沙门菌的黏附功能有重要作用。生物被膜试验证明fimH基因缺失后沙门菌在聚苯乙稀96孔板上形成生物被膜的能力增强,且沙门菌在聚苯乙稀96孔平板上生物被膜的成能力也随温度降低而增强,室温条件是沙门菌形成生物被膜的最佳条件。秀丽隐杆线虫杀伤试验中发现ΔfimH缺失株对线虫的致死率显著高于SL1344野生株,说明ΔfimH缺失株的毒力强于野生株。这一结果可能是由于fimH基因缺失后沙门菌其他毒力因子如生物被膜等的表达上调导致的,具体机制有待进一步探索。3.探究FimH氨基酸序列差异与沙门菌生物学功能的关系利用低拷贝质粒 pACYC184 构建S.enterica subsp.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲb、Ⅳ、Ⅵ 各亚种和沙门菌 Gallinarum、Enteritidis、Pullorum、Dublin、Typhi 等常见血清型的FimH同源蛋白回补质粒pACYC1 84-fimHFZ,并转化到SL1344 ΔimH缺失株中,构建FimH同源蛋白的回补株,进行黏附试验、生物被膜试验和秀丽隐杆线虫杀伤试验等试验。实验结果表明:S.enterica subsp.Ⅳ FimH同源蛋白对甘露糖的结合特性相对较弱,Dublin血清型的FimH同源蛋白回补株黏附能力较强。FimH各亚种和不同血清型同源蛋白回补株C.fimH在37℃和22℃培养条件下都几乎不产生的生物被膜;FimH同源蛋白回补株对秀丽隐杆线虫的致死率相似,均和SL1344野生株相近,无显著差异。综上所述:本研究证明FimH作为Ⅰ型菌毛黏附素蛋白对沙门菌的黏附功能有决定性作用;FimH氨基酸序列差异主要影响沙门菌的黏附功能差异,对其它生物学特性没有影响;fimH基因缺失能增强沙门菌毒力,这可能是由于fimH基因缺失后沙门菌其他毒力因子如生物被膜等的表达上调导致的,具体机制有待进一步研究。本研究结果为探究沙门菌Ⅰ型菌毛FimH功能多样性提供了新的数据,进一步丰富Fim H序列型和参与致病功能多样型的认识。