Impact of iron loading and iron chelation on murine tuberculosis

Objective: To demonstrate in a mouse model of tuberculosis that excess iron load enhances the growth of Mycobacterium tuberculosis and to assess whether or not iron chelation may abrogate the effect of iron loading on Mycobacterium tuberculosis growth in the mouse model.
Methods: In the first experiment, female BALB/C mice were infected intravenously with 5.4 × 10⁴ CPU of M. tuberculosis H37Rv per mouse. Before infection, half of them were treated for 2 weeks with 50 mg/kg polymaltose ferric hydroxide, a source of iron. In a second experiment, female BALB/C mice were infected intravenously with 9 × 10⁴ CPU per mouse and half of them were iron loaded for 2 weeks before infection. Both iron-loaded and non-iron-loaded mice were treated with desferrioxamine (DFO), an iron chelator, or isoniazid. At each sacrifice, mice and their spleens were weighed, lung lesions were noted, and the number of M. tuberculosis CFU determined by quantitative cultures of spleen and lungs.
Results: In the first experiment, the number of CFU was significantly higher in the spleen of iron-treated mice than in non-iron-loaded mice at days 14 and 28 after infection. In the second experiment, iron loading enhanced the multiplication of M. tuberculosis in the spleen but not in the lungs, DFO displayed a modest but significant effect on the multiplication of M. tuberculosis in iron-loaded mice, and isoniazid therapy was effective in both iron-loaded and non-iron-loaded mice.
Conclusions: Iron loading of BALB/C mice enhanced the multiplication of M. tuberculosis in the spleens but not in the lungs. DFO exhibited significant activity against M. tuberculosis in iron-loaded mice, and isoniazid therapy was strongly bactericidal in both iron-loaded and non-iron-loaded mice.     

embB 306位点作为耐多药结核分枝杆菌分子检测标记初探

目的 研究embB基因306位点(embB 306)突变在耐多药结核分枝杆菌中的分布,探讨以该位点作为耐多药分子检测标记的应用前景.方法 从上海疾病预防控制中心获得其保存的已知耐药表型的结核分枝杆菌291株,使用错配PCR及DNA测序两种方法检测其embB 306位点的突变,分析耐药表型与结核分枝杆菌embB 306位点的突变的相关性.结果 74株耐多药菌株中有38株(51.4%)该位点有突变(X2=93.8,P<0.01),而其他24株多耐药菌株中有9株(37.5%)为embB 306突变株(X2=60.1,P<0.01);41株耐单药菌株中仅有2株(4.9%)存在该位点的突变(X2=6.8,P=0.0093),而152株全敏感菌株中无一存在该位点突变.以embB 306位点作为耐多药结核分枝杆菌(MDR-TB)分子检测标记的特异度达94.9%(206/217).结论 以embB 306作为耐药突变位点,特别是耐多药结核分枝杆菌的分子检测标记,具有一定的灵敏度和较高的特异度,而且检测方法简单易行,可用于耐多药结核分枝杆菌的临床快速检测.     

反义寡脱氧核苷酸对耻垢分枝杆菌抑制作用的研究

目的 研究反义寡脱氧核苷酸对耻垢分枝杆菌牛长的抑制作用,探讨其潜在的抗结核作用.方法 在7H9培养基中接种5×10~5 CFU耻垢分枝杆菌MC~2155,同时加入20μmol/L针对结核分枝杆菌中必须基因Rv3806c在耻垢分枝杆菌中的同源基因MSMEG_6401的反义寡脱氧核苷酸.以耻垢分枝杆菌MC~2155单独培养作为对照.观察和绘制细菌生长曲线;测定细胞膜MSMEG_6401编码的磷酸核糖转移酶的生物活性;应用高压气相色谱测定耻垢分枝杆菌细胞壁中糖的含量.结果 anti-ODNs作用6 d后的耻垢分枝杆菌平均吸光度值(A值)为0.84±0.09;而野生型耻垢分枝杆菌平均,4值为1.27±0.01,试验组耻垢分枝杆菌较对照组增殖速度平均降低0.45(P<0.01);anti-ODNs作用6 d后耻垢分枝杆菌平均CFU计数的对数值为8.27±0.19;而野生型耻垢分枝杆菌平均CFU对数值为8.89±0.14,试验组耻垢分枝杆菌较对照组增殖速度平均降低0.62个log单位;在应用等量的膜蛋白的情况下,实验组磷酸核糖转移酶的生物活性降低约40%;试验组和对照组细菌反映细胞壁糖含量的指标甘露糖-半乳糖/阿拉伯糖比值没有明显差异(2组实验组分别为0.63和0.69;2组对照组分别为0.67和0.69).结论 针对MSMEG_6401的反义寡脱氧核苷酸对耻垢分枝杆菌的增殖有一定程度的抑制作用,推测反义寡脱氧核苷酸技术有一定抗结核价值;结核分枝杆菌的Rv3806c基因或是其编码产物可能是一个好的抗结核药物作用靶位.     

改良抗酸染色法在结核性浆膜炎临床诊断中的价值

目的 应用改良的抗酸染色法(改良法)对确诊的结核性浆膜炎患者进行回顾性诊断,并与传统的抗酸染色法(传统法)相比较,以评估改良法对结核性浆膜炎的临床诊断价值。 方法 48例确诊结核性浆膜炎患者的浆膜腔积液同时送检改良法和传统法。其中,胸腔积液33例,腹腔积液15例。全部患者浆膜腔积液均为首次采集,采集时未经抗结核治疗(未治疗)患者28例,已进行抗结核治疗(已治疗)患者20例。 结果 48例患者改良法和传统法抗酸杆菌检出率分别为58.33%(28/48)和6.25%(3/48),两者差异有统计学意义(P=0.000);28例未治疗患者改良法抗酸杆菌检出率为71.43%(20/28),显著高于传统法3.57%(1/28,P=0.000);已治疗患者改良法抗酸杆菌检出率为40%(8/20),明显低于未治疗患者(P<0.05)。改良法和传统法阳性标本细胞外均检出抗酸杆菌,改良法检出胞内菌,传统法则均未检出。 结论 改良法显著提高了抗酸杆菌的检出率。而胞内菌的检出,对于判定细菌的存在则更具特异性。改良法极大地提高了诊断率,对于结核性浆膜炎患者的早期诊断和治疗,具有很高的临床应用价值。     

结核分枝杆菌Ag85A/ESAT-6嵌合型质粒DNA疫苗和抗结核药物联合治疗小鼠耐药结核病的效果研究

目的研究结核分枝杆菌Ag85A/ESAT-6嵌合型质粒DNA疫苗和抗结核药物联合治疗小鼠耐药结核病的效果。方法用结核分枝杆菌高耐利福平低耐异烟肼临床分离株HB240尾静脉注射BALB/c小鼠1个月后,将小鼠随机分成2组,第1组用利福平(RFP)、异烟肼(INH)治疗12周,第2组用RFP、INH和结核分枝杆菌Ag85A/ESAT-6嵌合型质粒DNA疫苗(免疫5次)联合治疗12周;治疗结束后4和8周,分别取肺、肝和脾观察病理改变、称取质量、作菌落计数。结果治疗结束后4和8周,第2组小鼠体质量均超过第1组,但无显著性差异(P>0.05)。治疗结束后4周,第2组肺、脾脏指数(0.017,0.011)均略低于第1组(0.020,0.012)(P>0.05);治疗结束后8周,第2组肺、肝脏指数(0.021,0.047)均略低于第1组(0.022,0.048)(P>0.05);而第2组脾脏指数(0.008)显著低于第1组(0.012)(P<0.05)。治疗结束后4周,第2组有4例脾脏未见明显病变,第1组仅1例脾脏未见明显病变;治疗结束后8周,第2组有1例肺门淋巴结肿大,而第1组有3例;第2组有5例脾脏未见明显病变,第1组仅2例脾脏未见明显病变。治疗结束后4周,第2组肺菌落计数和脾菌落计数比第1组显著减少,分别减少70%和80%。结论DNA疫苗和抗结核药物联合治疗小鼠耐药结核病疗效高于单纯化疗。     

结核分枝杆菌Rv1009基因蛋白的克隆和表达

目的克隆表达结核分枝杆菌促Rv1009基因,序列测定正确后进行融合、表达。方法采用热启动聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)从结核分枝杆菌H37Rv基因组中扩增出Rv1009编码基因,用限制性内切酶消化后插入pGEX 4T-2载体中,将重组质粒转化大肠杆菌BL21 (DE3),目的基因经IPTG诱导,表达Rv1009基因蛋白。结果经PCR扩增在1300bp处发现一条目的片段,获得了结核分枝杆菌H37Rv株Rv1009基因蛋白,经诱导后高效表达分子量为64KD的外源蛋白,与预期分子量大小一致,凝胶自动扫描分析,在A600值为0．6,IPTG终浓度为0．3 mmol／L,诱导表达3 h时融合蛋白表达量即达峰值,占菌体总蛋白的22．8％。结论构建了结核分枝杆菌Rv1009基因重组表达载体,获得了RPF样融合蛋白的高效表达,为今后深入研究奠定了基础。     

结核分枝杆菌西安分离株北京家族基因型检测及其耐药相关性研究

目的了解西安市结核分枝杆菌临床分离株的耐药情况及其与北京家族基因型(Beijing Family)的相关性,为有效防治结核病提供依据。方法对临床分离结核分枝杆菌采用绝对浓度法进行药物敏感性检测。间隔寡核苷酸分型(Spoli-gotyping)方法进行北京家族基因型鉴定。结果统计学分析采用χ2检验。结果104株结核分枝杆菌对4种一线抗结核药物,异烟肼(INH)、利福平(RFP)、链霉素(SM)和乙胺丁醇(EMB),全部敏感的菌株为71株(68.3%);耐药菌株33株(31.7%),其中,单耐药菌株12株(11.5%),耐多药菌株21株(20.2%)。结核分枝杆菌对4种一线药物INH、RFP、SM和EMB的耐药率分别为24.04%(25/104)、18.69%(19/104)、16.34%(17/104)和2.88%(3/104)。104株结核分枝杆菌中北京家族基因型(BeijingFamily)占全部菌株的83.7%,非北京家族基因型占16.3%。87株北京家族基因型菌株中耐药菌株28株(32.18%),敏感菌株59株(67.82%),而17株非北京家族基因型菌株中耐药菌株5株(29.41%),敏感菌株为12株(70.59%)。经统计学分析其差异无统计学意义(χ2=0.05,P>0.05)。结论西安市分枝杆菌的耐药情况较为严重。结核分枝杆菌北京家族基因型与耐药性之间无明显相关性。     

福建省畲族人群结核分支杆菌IS6110DNA指纹图谱特征分析

目的分析福建省畲族人群和汉族人群结核病患者分支杆菌DNA指纹特征,探讨畲族人群结核病的分子流行病学特征。方法采用基于IS6110的PCR分型方法,对我省10个畲族乡镇调查点分离的50例畲族人群结核菌株和50例汉族人群结核菌株进行检测,用Gel-Pro analyzer4.0软件和NTSYSpc2.10e软件对DNA指纹图谱进行聚类分析。结果100株结核分支杆菌共分为4个主要类型,其中Ⅰ型(北京基因型)59株占59%,Ⅱ型38株占38%,Ⅲ型2株占2%,IV型为1株占1%。汉族病例菌株指纹为Ⅰ、Ⅱ型,以I型为主,占80%,畲族为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型,以II型为主,占56%;经χ2分析,两族病例菌株指纹的型别分布差异有显著统计学意义(P<0.01)。Ⅱ型菌株耐药率(47.4%,18/38)与Ⅰ型菌株耐药率(20.3%,12/59)差异也有显著统计学意义(P<0.05)。结论畲、汉两族主要基因型不同,汉族人群以北京基因型(Ⅰ型)流行为主,而畲族人群则以非北京基因型(Ⅱ型)为主,该型菌耐药率明显高于Ⅰ型,提示与畲族人群结核病高疫情相关,有待于进一步研究。     

结核分枝杆菌重组Bb-ESAT-6疫苗的构建、鉴定和表达及其保护力

目的构建和鉴定结核分枝杆菌(MTB)重组双歧杆菌(Bifidobacteria bifidum,Bb)-ESAT-6疫苗,研究该疫苗对鼠结核杆菌感染的免疫保护效果。方法以结核分枝杆菌H37Rv标准株基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到ESAT-6抗原编码基因;将该基因定向克隆到大肠埃希菌-双歧杆菌穿梭表达载体pGEX-1λT,构建重组质粒pGEX-ESAT-6;用电穿孔法将该质粒导入Bb及BL21(DE3),构建结核分枝杆菌重组Bb-ESAT-6疫苗。用IPTG诱导重组BL21(DE3)菌表达ES-AT-6/GST融合蛋白;SDS-PAGE及Western blot对表达产物进行鉴定。65只BALB/c雌性小鼠,随机分为5组:A组(SC)、B组(IM)、C组(IN)、D组(Bb)、E组(PBS)。分别于免疫后8周用5×105CFU MTB H37Ra减毒株悬浮于10μL PBS中进行鼻腔粘膜接种感染。攻击感染后6w剖杀各组小鼠8只,计数肝、肺组织荷菌量,常规ELISA检测血清IgG及其亚类和IgE,MTT法检测特异性脾淋巴细胞增殖。结果PCR成功扩增出288bp的ESAT-6基因;双酶切证实ESAT6基因成功插入pGEX-1λT中;PCR证实rBb-ESAT-6疫苗构建成功。免疫印迹分析发现重组质粒pGEX-ESAT-6的表达产物在相对分子量(35kDa)处有明显的蛋白表达条带,表达效率为20%,且能被活动性结核病人血清特异识别。鼻腔内接种组的肝、肺组织荷菌量明显低于其他免疫组。疫苗接种组IgG、IgG1、IgG2a和IgG2b明显升高,IgG3和IgE无明显变化;疫苗接种组的脾淋巴细胞明显增殖。结论成功构建了结核分枝杆菌重组Bb-ESAT-6疫苗,重组Bb-ESAT-6疫苗在抗结核分枝杆菌感染过程中具有一定免疫保护作用。     

结核杆菌磷酸烯醇型丙酮酸羧基酶诱导小鼠细胞和体液免疫应答

目的检测结核杆菌磷酸烯醇型丙酮酸羧激酶(phosphoenolpyruvate carboxykinase,PEPCK)对BALB/c小鼠的免疫保护作用。方法选清洁级BALB/c小鼠60只,随机分为两组,实验组和对照组。实验组每只小鼠用表达的PEPCK融合蛋白10μg加弗氏不完全佐剂进行腹腔免疫注射,对照组小鼠仅用弗氏不完全佐剂注射。每隔2w免疫1次,共免疫3次。末次免疫2w后,分别取小鼠脾脏、血清,流式细胞仪检测CD4+和CD8+T细胞,MTT法检测淋巴细胞对刺激的应答水平,ELISA检测血清各种细胞因子及抗PEPCK抗体。结果实验组小鼠的脾脏明显大于对照组小鼠的脾脏,且粘连严重,CD4+T细胞增殖明显(73.5±3.69),CD4+/CD8+比值显著升高(5.1±0.98)(P<0.01);且淋巴细胞的应答能力明显强于对照组小鼠;实验组小鼠血清中IFN-γ、IL-12和TNF-α明显高于对照组,血清抗体滴度随免疫次数逐步增高。结论结核杆菌PEPCK能够有效的刺激机体产生细胞免疫反应和体液免疫反应,尤以细胞免疫反应为主,是很好的抗结核候选疫苗分子之一。