哈氏弧菌345Ⅲ型分泌系统诱导鱼类细胞凋亡和变圆

【背景】哈氏弧菌(Vibrio harveyi)是一种革兰氏阴性细菌,也是海洋动物的重要条件致病菌之一。Ⅲ型分泌系统(typeⅢsecretionsystem,T3SS)是革兰氏阴性致病菌中保守存在的毒力装置,已被公认在细菌致病过程中起着关键作用。【目的】探索哈氏弧菌T3SS诱导鱼类细胞死亡的机制。【方法】采用基因敲除和回补手段获得了T3SS功能缺失的哈氏弧菌345的缺失突变和回补株。利用4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(4′,6-diamidino-2-phenylindole,DAPI)染色、原位末端转移酶标记技术(TdT-mediated dUTP nick-end labeling, TUNEL)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶(cysteinyl aspartatespecific proteinase, Caspase)活性测定和lactate dehydrogenase (LDH)释放测定等技术揭示哈氏弧菌T3SS导致的细胞死亡特征。【结果】哈氏弧菌345依赖T3SS能迅速导致鱼类细胞变圆并脱落,细胞核皱缩,部分细胞呈现DNA片段化、形成凋亡小体,细胞凋亡关键分子Caspase-3被激活;此外,哈氏弧菌T3SS还导致鱼类细胞的细胞膜通透性改变,LDH等内容物被释放,并且抑制凋亡途径的激活并不能阻止细胞内容物的释放和细胞变圆。【结论】哈氏弧菌利用T3SS体外诱导鱼类细胞发生细胞凋亡途径的激活和细胞变圆,最终导致细胞发生死亡。