牛乳腺炎粪肠球菌cylA基因对牛外周血单核巨噬细胞完全吞噬功能的影响

探索奶牛乳腺炎粪肠球菌cylA基因对体外培养的单核巨噬细胞完全吞噬功能的影响。通过体外培养牛外周血单核巨噬细胞(BMC-7),利用牛乳腺炎粪肠球菌野生型菌株(BME1708)和cylA基因敲除突变株(BME1708ΔcylA)按照不同时间梯度侵染BMC-7,利用台酚蓝染色显微镜观察法,统计不同时间BMC-7对BME1708和BME1708ΔcylA的吞噬率和吞噬指数的差异。结果表明随着时间的延续,吞噬率和吞噬指数存在动态变化,至48 h时BMC-7对BME1708的吞噬率和吞噬指数分别为25%和2.3,而对BME1708ΔcylA的吞噬率和吞噬指数分别为50%和5.5。随着时间的进一步延续,巨噬细胞开始死亡。说明溶血素cylA基因阳性的粪肠球菌菌株对巨噬细胞的吞噬作用具有一定的负调控作用,并且在巨噬细胞内的存活率相对高,在单核巨噬细胞内存在一定的“内生”现象,这一现象可能是由该致病菌引起的牛乳腺炎常反复、难治愈的分子机制之一。

内蒙古地区传统发酵乳中乳酸菌的分离与鉴定

对内蒙古地区传统发酵乳中乳酸菌进行分离并鉴定。以蒙古族传统发酵乳为材料,采用传统的细菌纯培养分离方法分离乳酸菌株,通过形态学特征及生理生化试验初步确定乳酸菌的基础上,进一步利用细菌16S r DNA基因序列分析和系统发育进化树构建,对其种属进行分析鉴定。分析鉴定结果显示,分离得到的29株乳酸菌共鉴定为2个属,6个种。2个属分别为乳酸杆菌属(Lactobacillus)和肠球菌属(Entercoccus),6个种分别为短乳杆菌(Levilaccillus brevis,4株)、植物乳杆菌(Lactiplantibacillus plantarum,8株)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis,9株)、鸡肠球菌(Enterococcus gallinarum,3株)、蒙氏肠球菌(Enterococcus mundtii,1株)、耐久肠球菌(Enterococcus durans,4株)。该研究采集的发酵乳样品中乳酸菌资源丰富,代表着内蒙古蒙古族传统发酵乳制品中优势性乳酸菌菌种,为优良发酵剂的研发奠定了微生物资源基础。

内蒙古地区牛乳腺炎致病性粪肠球菌表面蛋白esp基因的克隆、表达及抗原性分析

目的 克隆、表达内蒙古地区奶牛乳腺炎临床分离粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的表面蛋白esp基因,对表达产物进行抗原性鉴定及生物信息学分析。方法 以Genbank公布的序列号为CP045045.1粪肠球菌esp基因DNA为模板设计1对引物,对esp基因进行克隆、测序,构建重组表达载体pET-30a(+)-esp后进行原核表达,对表达蛋白进行Western blot鉴定。利用DNA Star生物信息软件对表达蛋白的空间构象,理化特性,跨膜区,抗原性等进行预测分析。结果 测序显示,克隆的esp基因序列长度为776 bp,与NCBI公布的esp序列(CP045045.1)相似度为100%。经PCR及酶切鉴定,重组表达质粒pET30a(+)-esp构建正确。将其转化至原核表达工程菌BL21后经IPTG诱导表达,SDS-PAGE显示该蛋白的相对分子质量约28×10^(3)。Western blot分析显示,纯化的重组蛋白能够被相应小鼠抗血清识别。DNAStar生物信息学软件分析显示,该蛋白相对分子质量为37×10^(3),等电点为4.33,带负电荷残基总数54个,带正电荷残基总数30个,分子式为C_(1190)H_(1899)N_(309)O_(438),α螺旋占6.98%,β折叠占1.94%,无规则折叠占68.6%;其二级结构以无规则卷曲为主,表面存在较多抗原表位;6-25位氨基酸之间存在跨膜区域,推测该蛋白具有跨膜特性。抗原性分析显示,esp基因编码蛋白在14-55、59-170、186-197、206-255位氨基酸残基区段存在良好的抗原可及性,以59-170位区间抗原可及性较为集中。结论 内蒙古地区分离的牛乳腺炎致病性粪肠球菌esp基因编码蛋白具有良好的抗原性,可作为该菌感染检测靶标候选抗原。

牛乳腺炎粪肠球菌逃逸巨噬细胞的分子机制研究

为研究牛乳腺炎粪肠球菌β溶血素cylA基因对牛单核巨噬细胞(BMC-7)吞噬功能和免疫调节的分子机制,利用牛乳腺炎粪肠球菌临床分离的野生型菌株(BME1708)及cylA基因缺失突变株(BME1708△cylA)对牛巨噬细胞进行侵染,利用MTT检测法检测细胞活性;在明确细胞活性不受影响的条件下,提取被侵染的BMC-7总mRNA,利用RT-qPCR检测细胞因子IL-4、IL-8、IL-10、IL-12、TNF-α以及NOS2的转录水平差异,采用ELISA法检测相应表达水平;利用Western blot检测牛乳腺炎粪肠球菌cylA基因对BMC-7的p38 MAPK信号通路磷酸化水平的影响;利用p38 MAPK信号通路抑制剂(PD 169316)孵育BMC-7,ELISA法检测相应细胞因子表达水平,以明确cylA基因调控该信号通路的分子机制。结果显示:与BME1708组相比,BME1708△cylA组在IL-10和TNF-α转录水平下调,IL-4、IL-8、IL-12以及NOS2转录水平上调,差异均具有统计学意义(P<0.05);与BME1708组相比,BME1708△cylA组IL-10表达水平下调,IL-4、IL-8、IL-12表达水平上调,差异均具有统计学意义(P<0.05);TNF-α的表达水平降低,但是差异不显著;对p38 MAPK磷酸化检测结果显示,粪肠球菌cylA基因可以激活p38 MAPK信号通路并使其磷酸化;在PD 169316孵育后,与未添加抑制剂组相比,添加抑制剂组的IL-10、TNF-α的表达水平下调,IL-4、IL-8、IL-12的表达水平上调,差异均具有统计学意义(P<0.05)。上述结果表明,p38 MAPK信号通路为粪肠球菌β溶血素cylA基因发挥免疫调节机制的重要通路,该结论为奶牛乳腺炎的治疗及防控提供新的靶位,可通过其毒力的钝化以及对p38 MAPK信号通路进行识别及信号通路封闭,对粪肠球菌感染进行有效防控。

内蒙古地区牛乳腺炎粪肠球菌临床分离株全基因组测序与生物信息学分析

目的对内蒙古地区奶牛乳腺炎临床分离粪肠球菌(Enterococcus faecalis)的基因组进行测序,并预测和分析其生物信息学特征。方法本实验以“内蒙古自治区乳源性致病菌防控工程技术研究中心”分离的粪肠球菌临床分离菌株FC(BME1708)为对象,利用PacBio RS II平台进行全基因组测序,分别使用RNAmmer和tRNAscan-SE软件对菌株基因组中的rRNA和tRNA进行预测,并对测序基因序列进行数据分析、基因注释、耐药性及毒力因子分析。结果测序组装后结果显示,该菌株基因组大小为2934454 bp,其中包含5个双股环状质粒DNA、61个tRNA、12个rRNA,蛋白总数为3151个。耐药性及毒力因子基因预测结果显示,该菌株对庆大霉素、链霉素、β内酰胺、青霉素、四环素、万古霉素等27类抗生素耐药,存在cyl、esp、ace、gel、efaA等82个相关毒力因子。结论已将本次分离的粪肠球菌基因组测序结果登录于GenBank(登录号:CP028835.1),该实验结果将为后续致病及免疫调控机理研究,以及防控策略的制定提供了可靠的生物信息数据。