LIPI-3和LIPI-4共存对致病性单核细胞增生李斯特菌毒力的影响

【目的】探究单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)毒力岛3(LIPI-3)和LIPI-4共存对LM毒力的影响,揭示它们对细菌毒力的潜在调节作用,为进一步研究LM的致病机制提供依据。【方法】以LM928(存在LIPI-4)和LM873(同时存在LIPI-3和LIPI-4)2个LM菌株为研究对象,通过侵染HCMEC/D3细胞监测2种菌株对HCMEC/D3细胞的黏附和侵袭情况;通过鸡胚感染试验评估2株菌对鸡胚半数致死量(LD 50)的影响;采用溶血试验来测定菌株的溶血活性;通过流式细胞仪分析HCMEC/D3细胞凋亡情况,以评估菌株诱导细胞凋亡的能力;利用实时荧光定量PCR技术比较2株菌在BHI培养条件下及感染HCMEC/D3细胞后毒力基因的转录水平差异。【结果】LM928和LM873株的黏附率无显著差异(P>0.05),LM928株的侵袭率极显著高于LM873株(P<0.01)。LM873株的LD 50是LM928株的约1000倍;LM928和LM873株的溶血价分别为24和23。LM928株感染24和48 h后诱导的细胞凋亡率显著或极显著高于LM873株(P<0.05;P<0.01),而LM873株的凋亡率与对照组间无显著差异(P>0.05)。LM928和LM873株在BHI培养基中培养时,与LM928株相比,LM873株毒力基因mpl、inlB、inlC、inlP、actA、plcA、plcB和sigB的转录水平均显著或极显著上调(P<0.05;P<0.01),毒力基因hly、inlA和iap的转录水平均极显著或显著下调(P<0.01;P<0.05)。LM928和LM873株侵染HCMEC/D3细胞后,与LM928株相比,LM873株毒力基因inlP、actA、plcA、plcB和prfA的转录水平均显著或极显著上调(P<0.05;P<0.01);毒力基因hly、mpl、inlA、inlB、inlC和iap的转录水平均极显著下调(P<0.01)。【结论】LIPI-3和LIPI-4共存降低了LM的毒力,该结果对进一步研究LIPI-3和LIPI-4在细菌毒力调控中的分子机制和复杂的相互作用具有重要意义。

产单核细胞李氏杆菌Lm4b_02325/26双基因缺失株构建及部分生物学特性试验

旨在构建食源性产单核细胞李氏杆菌毒力岛4(LIPI-4)中的抗转录终止子(Lm4b_02325)和未知蛋白(Lm4b_02326)基因的双缺失株,研究Lm4b_02325/26基因对产单核细胞李氏杆菌(Listeria monocytogenes,LM)的部分生物学特性的影响。利用同源重组技术构建LM928ΔLm4b_02325/26双缺失株,测定LM928和LM928ΔLm4b_02325/26双缺失株在脑心浸出液肉汤(brain heart infusion broth, BHI)、不同EtOH浓度、不同NaCl浓度、不同pH、不同温度下的D_(600 nm),绘制生长曲线;RT-qPCR检测双基因缺失前后体外BHI培养环境下部分毒力因子转录水平;平板计数测定其对鼠巨噬细胞RAW264.7的黏附、侵袭与胞内增殖情况;感染C57BL/6小鼠后检测肝、脾、脑组织中的细菌数量。结果表明,成功构建具有遗传稳定性的双缺失株LM928ΔLm4b_02325/26。在含0.5%~10%NaCl或3%~4.5%EtOH的培养基中,双缺失株与野毒株生长没有明显差异,在pH=5条件下,双缺失株的生长率显著高于野毒株,pH=9条件下双缺失株的生长率显著低于野毒株。在不同温度(4℃、37℃、42℃)BHI培养基中,双缺失株与野毒株生长没有明显差异。Lm4b_02325/26基因双缺失株在BHI培养基中毒力因子hly、inlC和PlcA极显著上调(P<0.01),mpl、inlB、actA、inlP、PlcB、prfA、SigB、iap和inlA极显著下调(P<0.01);双缺失株对RAW264.7细胞的黏附率(14.86%)和侵袭率(2.23%)明显低于野毒株的黏附率(22.93%)和侵袭率(4.28%)(P<0.01);3、6、12 h时胞内增殖数量极显著低于野毒株(P<0.01);双缺失株与野毒株感染小鼠后,载菌量在肝、脾中没有显著差异,在脑组织中双缺失株载菌量为10~4,高于野毒株的10~(3.07),差异极显著(P<0.01)。综上认为,LIPI-4的Lm4b_02325和Lm4b_02326基因参与LM毒力因子的表达和脑组织的定植能力,与弱酸强碱条件下适应力及对RAW264.7细胞的黏附、侵袭和胞内增殖有关。本研究为LIPI-4的功能研究奠定了基础。

单核细胞增生李斯特菌LIPI-4 Lm4b_02327的基因克隆、生物信息学分析及原核表达

目的 试验旨在获得单核细胞增生李斯特菌新疆冷冻鸡肉分离株LM928中LIPI-4 Lm4b_02327基因的重组蛋白。方法 根据Gen Bank中LM Clip80459菌株(登录号CAS06084.1)Lm4b_02327序列设计特异性引物,利用PCR对Lm4b_02327基因进行扩增,纯化目的片段后克隆至pMD19-T载体,双酶切筛选阳性克隆进行测序。测序后利用软件预测Lm4b_02327序列编码蛋白质的理化性质、二级结构和三级结构,对该基因片段的核苷酸序列及编码的氨基酸序列进行同源性对比。同时构建pET32a-Lm4b_02327重组质粒,将其转化至大肠杆菌BL21(DE3)感受态细胞中,诱导表达,经SDS-PAGE检测、纯化蛋白后用Western Blot鉴定。结果 LM928菌株的Lm4b_02327基因全长为315 bp,共编码105个氨基酸,该蛋白为偏酸性、无信号肽、亲水性、无跨膜结构、定位于细胞质的不稳定蛋白,该蛋白质预测为PTSLacEⅡA组分。LM928菌株Lm4b_02327基因的核苷酸和氨基酸序列与CFSAN023463、52854、02-6680、02-6679、ICDC-LM188、LM3、N2306、GTA-L356和Clip80459菌株的同源性均为100.0%,与52860、FSL-J1-158和FSL J1-208菌株的核苷酸同源性分别为99.7%、97.8%和97.8%,与52860、FSL-J1-158和FSL J1-208菌株的氨基酸同源性分别为99.0%、94.3%和94.3%。系统进化树显示,LM928菌株的Lm4b_02327基因与4b血清型菌株聚为同一分支。经诱导后,pET32a-Lm4b_02327重组质粒在大肠杆菌BL21中大量表达,经SDS-PAGE和Western Blot鉴定表明该重组蛋白大小约为30 kDa,与预期大小一致。结论 本研究成功克隆Lm4b_02327基因,并获得该蛋白的大量表达,为深入研究蛋白功能奠定基础。

犊牛源肠外致病性大肠杆菌分离鉴定、致病性及耐药性分析

【目的】确定新疆喀什地区某规模化牛场致犊牛死亡的细菌性病原体及其生物学特性,为该地区规模化牛场细菌病的防治和合理用药提供参考。【方法】对死亡犊牛进行病理解剖及病原分离,挑选肝脏(KS-1)与肛拭子(KS-2)来源的单菌落纯化培养,通过形态观察、生化试验、16S rRNA基因扩增及系统进化分群鉴定分离株,并通过毒力基因检测、致病性试验及药敏试验对分离株的致病性和耐药性进行研究。【结果】死亡犊牛肺脏、肝脏、心血、关节液和肠系膜淋巴结以及健康犊牛肛拭子样品接种后菌落生长形态一致,结合选择性培养基上菌落生长形态、革兰染色镜检形态特点、生化特性及大肠杆菌16S rRNA的验证,鉴定分离菌株为大肠杆菌。系统进化分群试验中,KS-1为A群,KS-2为B1群。毒力基因检测结果显示,KS-1携带crl、papC、hlyE、eaeA、ompA、ompC、iucD和iutA共8种毒力相关基因,KS-2携带crl、hlyE和ompF共3种毒力相关基因。致病性试验结果显示,腹腔注射1×108 CFU分离株感染小鼠,KS-1组小鼠在16 h内全部死亡,KS-2组小鼠无死亡现象出现。药敏试验结果显示,KS-1对哌拉西林/他唑巴坦、头孢唑林、头孢呋辛等17种药物敏感,对氨苄青霉素/舒巴坦和哌拉西林中度敏感,对氨苄西林和复方新诺明耐药;KS-2对哌拉西林/他唑巴坦、头孢替坦、亚胺培南、美罗培南、阿米卡星和呋喃妥英敏感,对妥布霉素中度敏感,对其余14种药物耐药。【结论】本研究分离出2株犊牛源大肠杆菌,其中KS-1毒力较强,且携带丰富的毒力基因,对大部分常用抗生素敏感,对氨苄西林和复方新诺明具有耐药性;KS-2携带毒力基因较少,呈现多重耐药。

LIPI-4EII对单核细胞增生性李斯特菌关键毒力因子转录调控的影响

为探究单核细胞增生性李斯特菌(LM)毒力岛4(LIPI-4)中膜透性酶(EII)对LM毒力基因表达的调控作用,本研究分别构建EII缺失株(LM928ΔEII)、强启动子回补株(CLM928ΔEII-P_(help))和天然启动子回补株(CLM928ΔEII-P_(native)),测定各菌株在体外培养中的生长曲线和在永生化人脑微血管内皮细胞(HCMEC/D3)内的增殖情况;RT-qPCR检测体外培养和HCMEC/D3细胞内各菌株9个关键毒力基因的转录水平。结果显示:(1)EII基因缺失株LM928ΔEII构建成功,重组回补质粒pIMK2-EII和pIMK2-EII-P_(native)及回补株CLM928ΔEII-P_(help)和CLM928ΔEII-P_(native)构建成功。(2)在体外培养下,EII对LM的生长曲线没有影响。但在侵染HCMEC/D3后,LM928ΔEII在8和12 h的胞内细菌量显著高于LM928(P<0.05),2和4 h的胞内细菌量极显著高于LM928(P<0.01),CLM928ΔEII-P_(native)在2、4和6 h恢复至野生株水平(P>0.05),而CLM928ΔEII-P_(help)在2、4、6、8、10和12 h均极显著低于野生株(P<0.01)。(3)体外培养条件下,相比于野生株,LM928ΔEII中66.7%(6/9)的毒力基因转录水平极显著上调(P<0.01);CLM928ΔEII-P_(help)中66.7%(6/9)的基因转录水平上升1~4倍,CLM928ΔEII-P_(native)中88.9%(8/9)的基因转录水平倍数变化在1倍以内。在HCMEC/D3细胞内,相比于野生株,LM928ΔEII中66.7%(6/9)的毒力基因转录水平极显著上调(P<0.01);CLM928ΔEII-P_(help)中33.3%(3/9)的基因转录水平上调1~3倍,CLM928ΔEII-P_(native)中基因转录水平倍数变化在1倍以内。综上,LIPI-4 EII对LM关键毒力因子的转录具有负调控作用。本研究为系统探究LIPI-4参与LM致病性机制奠定基础。