自转运丝氨酸蛋白酶在猪源肠外致病性大肠杆菌致病过程中的作用

为了探究猪源肠外致病性大肠杆菌(ExPEC)的致病机制,以自转运丝氨酸蛋白酶(SPAT)为关注点,构建了单基因和双基因缺失株,通过亚细胞定位、红细胞凝集及黏附、黏蛋白裂解和小鼠感染等试验,探究SPAT1和SPAT2在猪源ExPEC致病过程中的作用。结果显示:猪源ExPEC强毒菌株PU-1分别在染色体及毒性质粒上编码SPAT1和SPAT2;通过间接免疫荧光和Western blot检测发现2个蛋白表达于细菌表面且可分泌到培养上清液;血凝试验和红细胞黏附ELISA检测发现,SPAT1和SPAT2可引起红细胞凝集,并黏附于红细胞表面;黏蛋白裂解试验和流式细胞术分析发现,SPAT1和SPAT2可裂解宿主呼吸道黏蛋白以及中性粒细胞表面糖蛋白CD44和CD93;小鼠感染试验发现,SPAT1和SPAT2双基因缺失导致菌株毒力显著降低,且小鼠血液载菌量大幅下降,中性粒细胞数量明显上升。本研究鉴定的2个SPAT可作为防控ExPEC引起猪肠道外感染的潜在药物靶标,为防控猪群ExPEC感染方案的制定提供参考。