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目的尿路致病性大肠埃希菌(UPEC)是引起尿路感染的主要致病菌,UPEC通过多种毒力因子引起宿主损害,其中菌毛在细菌粘附、侵袭等方面起着重要作用,尤以1型菌毛最常见,而fimH基因编码的1型菌毛顶端FimH蛋白粘附于人尿道上皮细胞是引发尿路感染的关键环节。基于fimH基因在1型菌毛粘附过程中所起的重要作用,本研究的目的是探讨fimH基因对UPEC1型菌毛粘附功能的影响,比较1型菌毛粘附阳性与阴性菌株的基因变化,为治疗泌尿系统感染和相应疫苗的研制打下基础。方法收集天津地区三家三级甲等医院(天津医科大学第二医院、天津市一中心医院、天津市儿童医院)2012年1月至2013年1月非植入尿导管患者尿标本分离的非重复感染大肠埃希菌共171株进行研究,通过PCR方法进行fimH基因片段扩增与琼脂糖凝胶电泳,判断fimH基因携带情况；UPEC表达1型菌毛的能力通过与酵母细胞的粘附实验来检测,通过酵母细胞粘附实验检测1型菌毛的粘附情况,比较二者的关系；针对所有fimH基因阳性、1型菌毛粘附测定阴性的菌株进行RT-PCR实验,检测fimH基因是否发生转录,研究fimH基因转录对1型菌毛粘附作用的影响；将最后所得的fimH基因阳性、1型菌毛粘附测定阴性、fimH基因发生转录的菌株,与随机选取的fimH基因阳性、1型菌毛粘附测定阳性的对照菌株,进行fimH基因序列测定,进行核苷酸与氨基酸序列分析,研究fimH基因突变及氨基酸突变对1型菌毛粘附作用的影响。结果天津地区171株大肠埃希菌中,通过fimH基因片段扩增发现,29株fimH基因阴性,142株fimH基因阳性,fimH基因携带率达83%。通过与酵母细胞的粘附实验,其中98株1型菌毛粘附测定阳性,73株1型菌毛粘附测定阴性,1型菌毛粘附率57%。171株大肠埃希菌中,所有1型菌毛粘附菌株均携带fimH基因,但是,携带fimH基因的菌株不一定发生粘附。对44株fimH基因阳性、1型菌毛粘附测定阴性的菌株进行RT-PCR,结果8株fimH基因未发生转录,36株fimH基因发生转录。由此可见,携带fimH基因未发生转录而导致1型菌毛粘附阴性的菌株占18%。对fimH基因阳性、1型菌毛粘附测定阴性、fimH基因发生转录的36株菌株(下称粘附阴性组),与随机选取的fimH基因阳性、粘附阳性的37株对照菌株(含CFT073,下称粘附阳性组)进行fimH基因测序,序列比对结果显示,从34bp—873bp位点,在53个多态位点共发生62个单核苷酸多态性(SNP)改变。氨基酸比对结果显示,其中,9个SNP改变共引起9种氨基酸改变。分别位于第49、51、90、94、102、128、187、190、219位氨基酸位点,其余53个SNP改变未引起氨基酸改变。其中第94位、第102位和第187位氨基酸位点均易发生突变,以上三个位点两组间差异无统计学意义(χ2=0.11,0.08和0.45,P>0.05)；第49位、第90位与第128位突变率较低,以上3个位点两组间差异无统计学意义(χ2=0.21,0.00和1.47,P>0.05)；第51位粘附阴性组与粘附阳性组突变率分别为22.2%,51.4%,两组间差异有统计学意义(χ2=6.64,P=0.010),后者较前者该位点易发生突变；第190位与第219位粘附阴性组突变率分别为16.7%,19.4%,而粘附阳性组未见突变,两组间差异有统计学意义(χ2=4.69和5.87,P<0.05)。粘附阴性组其余23株菌无法用单核苷酸多态性(SNP)改变解释其粘附阴性。结论所有1型菌毛粘附阳性的UPEC菌株均携带fimH基因,说明fimH基因在1型菌毛的粘附过程中发挥了不可或缺的作用；除了转录调控外,fimH基因的突变与缺失可以影响1型菌毛的粘附功能；本研究发现了可能引起1型菌毛粘附功能改变的常见突变位点；粘附过程中除fimH基因这一关键因素外,其他基因可能也会影响1型菌毛的粘附功能。