结核分枝杆菌低氧反应蛋白HRP1（Rv2626c）的分泌致病机制初探

  目的  验证结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis, Mtb）基因Rv2626c编码的低氧反应蛋白1（hypoxic response protein 1, HRP1）为分泌蛋白。  方法  从Mtb H37Rv标准毒力株基因组上扩增目的基因并添加His标签;运用扩增产物构建重组质粒,电转入耻垢分枝杆菌（Mycobacterium smegmatis, Ms）（MC2 155）构建重组菌;热诱导重组菌表达蛋白,检测培养滤液及细菌裂解液中蛋白的表达情况,将10 kDa培养滤液抗原（CFP-10）（Ms）和CFP-10（Mtb）设为阳性对照,将胞质蛋白热休克蛋白65（GroEL2）（Mtb）作为阴性对照。  结果  PCR成功扩增 HRP1 、GroEL2（Mtb）、CFP-10（Mtb）、CFP-10（Ms）,并且重组质粒测序峰单一且信号稳定,鉴定重组质粒构建成功。成功构建重组Ms并实现蛋白GroEL2（Mtb）、CFP-10（Mtb）、CFP-10（Ms）、HRP1在Ms中的表达。在重组菌裂解液中和培养基滤液中均检测到目标蛋白HRP1;结果与阳性对照CFP-10一致;阴性对照GroEL2（Mtb）仅在细菌裂解液中检测到,在培养滤液在未检测到。  结论  Mtb基因Rv2626c编码的蛋白HRP1可以通过Ms的分泌系统分泌到细菌外,作为Mtb分泌蛋白,在Mtb致病机制中发挥作用。     

结核分枝杆菌RD区ESPJ和ESPK蛋白在诱导巨噬细胞极化中的作用

目的：探究结核分枝杆菌RD区ESPJ和ESPK蛋白在巨噬细胞极化中的作用。方法：将结核分枝杆菌RD区Rv3878和Rv3879c基因分别构建至原核表达载体,体外诱导表达并纯化重组蛋白GST-ESPJ和HIS-ESPK,用重组蛋白刺激巨噬细胞,Western Blot和ELISA法检测重组蛋白对巨噬细胞极化的影响;构建重组菌BCG-Rv3878和BCG-Rv3879c,用重组菌感染巨噬细胞,RT-qPCR、Western Blot和ELISA法检测重组BCG对巨噬细胞极化的影响,并采用菌落计数法检测重组BCG在巨噬细胞内的存活。结果：重组ESPJ和ESPK蛋白刺激巨噬细胞均可诱导其向M2型极化,转录因子c-Maf表达增加;成功构建重组菌BCG-Rv3878和BCG-Rv3879c,重组BCG感染巨噬细胞也能诱导M2型巨噬细胞极化,巨噬细胞内c-Maf转录因子表达明显升高;菌落计数结果显示重组BCG胞内存活增加。结论：结核分枝杆菌ESPJ和ESPK蛋白可诱导M2型巨噬细胞极化并促进细菌的胞内存活,这可能与结核分枝杆菌的免疫逃逸和潜伏感染有关,转录因子c-Maf在其中可能起到至关重要的作用。     

Mtb-EVs的提取及其对鼠源树突状细胞ROS和炎症因子表达的影响

  目的  提取结核分枝杆菌（M. tuberculosis, Mtb）胞外囊泡（extracellular vesicles, EVs），检测其形态、粒径大小及分布，研究Mtb-EVs对树突状细胞（dendritic cell, DC）胞内活性氧（ROS）和细胞因子水平的影响，初步探讨其对DC的免疫调节作用。  方法  超滤浓缩法分离获取Mtb-EVs，BCA法检测蛋白浓度，负染电镜检测Mtb-EVs形态，纳米颗粒跟踪分析技术检测其粒径大小分布和浓度；无菌分离获取小鼠骨髓，经重组小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（rm GM-CSF）和重组小鼠白细胞介素-4（rm IL-4）联合诱导扩增出DC，并进行形态学及免疫表型鉴定；用不同剂量Mtb-EVs作用于DC，DCFH-DA荧光探针法检测DC胞内ROS水平，ELISA法检测DC细胞IL-1β和IL-6分泌。  结果  超滤浓缩法提取的Mtb-EVs为大小不等的球状囊泡结构，形态典型，直径约100 nm；NanoSight纳米颗粒追踪仪检测结果显示，粒径峰值98.5 nm，平均粒径110.2 nm，主要分布在68.4～155.7 nm之间，小于250 nm囊泡数量占总量98.39%；体外定向诱导扩增的细胞具有典型DC的形态特征，纯度可达85%以上，透射电镜可见DC表面有丰富微绒毛及放射状突起，胞浆均匀，核膜清晰；102、103、104 particles/cell Mtb-EVs处理DC后，ROS 水平与Mtb-EVs剂量呈正相关（r= 0.9694 , P<0.05），并以剂量依赖方式诱导细胞释放产生IL-1β和IL-6（P<0.05）。  结论  本研究建立了超滤浓缩法分离提取Mtb-EVs的技术流程，可得到形态完整、纯度较高、粒径分布集中的细胞外囊泡。同时，Mtb-EVs可以诱发DC胞内ROS水平上调，并以剂量依赖方式诱导细胞因子IL-1β和IL-6的释放。     

基于SOCS1-TLR2信号通路探讨HIV/结核分枝杆菌合并感染的发病机制

目的：探讨巨噬细胞的细胞因子信号传导抑制因子1(SOCS1)-Toll样受体2(TLR2)信号通路在人免疫缺陷病毒（HIV）促进结核分枝杆菌（Mtb）感染中的作用机制。方法：采集HIV-1单感染者、Mtb单感染者、HIV-1/Mtb合并感染者和健康对照者的外周静脉血，分离外周血单个核细胞（PBMCs），流式细胞术检测PBMCs中单核巨噬细胞的SOCS1、TLR2及下游Mtb感染相关因子表达。基于巨噬细胞—HIV—Mtb感染模型，探讨SOCS1-TLR2在HIV促进Mtb感染中的作用。结果：与健康对照组相比，HIV-1单感染组、Mtb单感染组和HIV-1/Mtb合并感染组中白细胞介素（IL）-6、IL-10蛋白表达水平升高（P<0.05）;Mtb单感染组IL-1β、IL-12和干扰素（IFN）-γ蛋白表达水平升高（P<0.05）。体外细胞实验中，与对照组相比，HIV-1单感染组、Mtb单感染组和HIV-1/Mtb合并感染组中SOCS1 mRNA表达水平升高（P<0.05）；与对照组相比，HIV-1单感染组和HIV-1/Mtb合并感染组TLR2 mRNA表达水平下降（P&...     

海分枝杆菌ppk基因的生物学功能研究

 目的 构建海分枝杆菌(Mycobacterium marinum)ppk基因敲除株,对其生物学功能进行研究。方法 利用基因同源重组技术,构建了海分枝杆菌ppk基因敲除株;使用DAPI染色法检测细菌胞内多聚无机磷酸盐(poly inorganic phosphate, poly-Pi)浓度;比较野生株及突变株在不同环境压力下的生存能力;用野生株和突变株分别感染斑马鱼成鱼,通过观察斑马鱼的存活情况,研究ppk基因对海分枝杆菌毒力的影响。将野生株和突变株分别感染小鼠来源的巨噬细胞系RAW267.4,检测其在巨噬细胞内的增殖。结果 ppk突变株胞内poly-Pi浓度明显下降;在斑马鱼成鱼感染模型中出现显著减毒表型;其在小鼠来源的巨噬细胞感染模型中的增殖较野生型菌株明显减弱;在营养缺陷、抗生素(利福平、左氧氟沙星)等环境压力下,其生存能力下降。结论 ppk基因影响分枝杆菌在环境压力下的生存,并且在其致病中发挥重要作用。     

结核分枝杆菌Rv3084编码酯酶LipR的生物学特性和体内免疫调节功能

  目的  探究结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,MTB）Rv3084编码的酯酶LipR的生物学特性及其在体内的免疫调节功能。  方法  从MTB H37Rv标准毒力株扩增LipR基因,构建重组表达质粒;测序正确的重组质粒转化入大肠杆菌,诱导LipR蛋白表达并纯化,Western blot鉴定;进行LipR酯酶活性检测,分析影响LipR酶活性的因素;将重组质粒于小鼠胫前肌肉注射0.1 mL（含质粒DNA 100 μg）3次（第1,8,15天）,末次注射后7 d,处死小鼠,取肺、脾脏进行细胞因子检测。  结果  成功构建重组表达质粒,并发现LipR蛋白在大肠杆菌中主要以包涵体的形式表达,蛋白相对分子质量约为33×103;在标准水解活性实验条件（40 ℃,pH7.5）下,其最适水解底物为4-硝基苯基乙酸酯（pNPA,C2）;以4-硝基苯基丁酸酯（pNPB,C4）作为底物,测得LipR水解活性的最适pH值为8.5,最适反应温度为40 ℃,说明LipR是一种相对耐碱耐热的酯酶;而在不同的除垢剂或金属离子存在的环境下,LipR水解pNPB的活性受到一定程度地抑制。重组质粒注射小鼠后,发现LipR能抑制γ-干扰素（IFN-γ）和白细胞介素（IL）-2的分泌,但IL-10分泌量增加。  结论  酯酶LipR可能参与帮助MTB协同抵抗宿主内苛刻的环境,并充当免疫调节剂,抑制促炎细胞因子分泌。     

活细胞成像技术实时追踪荧光蛋白标记的分枝杆菌的胞内增殖

 目的  利用绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)标记和活细胞显微成像的方法,实时追踪分枝杆菌在巨噬细胞内的增殖过程。方法  用经GFP标记的野生型海分枝杆菌(Mycobacterium marinum,Mm)分别侵染未激活和γ-干扰素激活的巨噬细胞,使用活细胞显微成像系统连续记录胞内分枝杆菌的增殖动态,同时优化不同细胞接种浓度和感染复数(multiplicity of infection,MOI)对胞内菌增殖动态的追踪效果。结果  使用GFP标记和活细胞成像的方法可以实时追踪胞内分枝杆菌的增殖过程和形态学变化。γ 干扰素对Mm在巨噬细胞中的增殖有抑制作用。当接种巨噬细胞浓度为1×105/孔,MOI为1时,可直观清晰地分析实时追踪图像中胞内菌的增殖过程。结论  通过活细胞成像技术分析荧光蛋白标记的分枝杆菌,可实时追踪巨噬细胞内分枝杆菌增殖过程和形态学变化,是一种体外分析胞内分枝杆菌增殖的理想方法,可应用于其他相关病原菌和宿主相互作用及影响因素的研究。     

全反式维甲酸对巨噬细胞中白介素-1β表达的调控及机制研究

  目的  探究全反式维甲酸（all-trans retinoic acid, ATRA）对巨噬细胞中白介素（interleukin, IL）-1β表达的调控及作用机制。  方法  巨噬细胞经1 μmol/L ATRA处理24 h后转录组测序,筛选差异表达基因,进行KEGG通路分析、GO功能分析和PPI网络分析。不同剂量ATRA处理巨噬细胞24 h后,qRT-PCR和Western blot验证炎症因子IL-1β的表达水平。Western blot和免疫荧光染色检测核因子（neuclear factor, NF）-κB信号和半胱天冬酶-1（caspase-1）的变化。  结果  测序结果显示,与空白对照组相比,巨噬细胞经ATRA处理后71个差异表达基因上调,KEGG分析显示上调基因参与IL-17信号通路、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor, TNF）信号通路等,GO分析显示上调基因参与IL-1β的产生、对脂多糖的反应等生物学过程,PPI分析揭示炎症因子,黏附分子和趋化因子为ATRA作用的核心基因。体外实验表明,ATRA呈浓度依赖性促进巨噬细胞中IL-1β的表达,ATRA组中磷酸化（p）-NF-κB、NF-κB和caspase-1的表达较对照组升高（P<0.05）,且p-NF-κB发生了核转移。  结论  ATRA可能通过激活巨噬细胞中的NF-κB信号和caspase-1促进炎症因子IL-1β的表达。     

表达结核杆菌ESAT-6基因重组耻垢分枝杆菌的构建及其功能研究

目的构建表达结核分枝杆菌ESAT-6基因的重组耻垢分枝杆菌并对其免疫功能进行研究。方法采用PCR技术克隆结核分枝杆菌ESAT-6基因,构建大肠杆菌一分枝杆菌穿梭表达质粒pMV—ESAT6．经酶切分析和DNA测序证实连接片断的正确性后．用电穿孔法将重组质粒转染到耻垢分枝杆菌mc^2155中。以SDS-PAGE检测ESAT-6蛋白在重组耻垢分枝杆菌中的表达。以重组耻垢分枝杆菌感染小鼠巨噬细胞ANA-1,半定量RT—PCR检测ANA-1细胞诱导型一氧化氮合酶（iNOS）表达水平,裂解巨噬细胞,计数胞内存活细菌数。结果重组耻垢分枝杆菌构建成功,经热诱导后可以表达相对分子质量约为6000的蛋白,与预期值一致。重组耻垢分枝杆菌能够诱导ANA-1细胞活化表达iNOS,并增强巨噬细胞的杀伤活性,重组耻垢分枝杆菌在胞内存活数低于对照组（P〈0．05）。结论表达结核分枝杆菌ESAT-6基因的重组耻垢分枝杆菌具有免疫原性,为构建新型结核疫苗提供了实验基础。     

绵羊李斯特菌为载体的结核多阶段T细胞表位疫苗的构建及评价

  目的  构建以绵羊李斯特菌（Listerria ivanovii,LI）为载体的表达结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis,MTB）特征性抗原蛋白的疫苗候选菌株,并评价其生物安全性和免疫效果。  方法  将MTB早期感染、潜伏感染和复发阶段的4种抗原基因的细胞表位串联形成融合抗原基因,即多阶段结核杆菌抗原基因,命名为msv。将msv插入含有LI同源序列的打靶质粒,利用同源重组技术构建基因组整合msv抗原基因的重组LI菌株。观察重组菌株的体外生长情况,通过Western blot验证靶抗原蛋白的表达情况,测定重组菌株对C57BL/6小鼠的半数致死量（50% lethal dose,LD₅₀）,以0.1×LD₅₀为免疫剂量,通过尾静脉接种小鼠,通过接种前及接种后1、2、3、5、7、14 d的血清谷丙转氨酶（ALT）水平、脏器载菌量和脏器病理切片评价疫苗候选株的安全性。为测定疫苗候选株的免疫效果,另取3组小鼠分别尾静脉免疫LI-msv、LI、NS,免疫后第9天制备脾悬液,流式细胞术检测分泌干扰素-γ（IFN-γ）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-2（IL-2）等细胞因子的CD4+ T细胞和CD8+ T细胞水平。  结果  成功构建能表达多阶段结核杆菌抗原的疫苗候选株LI-msv。LI-msv 对C57BL/6小鼠的LD₅₀为3.3×108 CFU/只。通过尾静脉接种小鼠后,LI-msv主要在小鼠肝脏和脾脏内短期繁殖,7 d后能被机体清除,对肝、脾的病理损伤时间短且可恢复;流式细胞术检测结果表明接种LI-msv的小鼠脾淋巴细胞分化出了特异的IFN-γ+ CD4+ T细胞和IFN-γ+ CD8+ T细胞,阳性细胞比率较相应载体对照组和生理盐水对照组高（P<0.005）;特异性TNF-α+ CD4+ T细胞比率高于相应载体对照组（P<0.01）和生理盐水对照组（P<0.005）,TNF-α+ CD8+ T细胞比率高于生理盐水对照组（P<0.005）。  结论  成功构建了一株以LI为载体的表达结核杆菌多阶段抗原的疫苗候选株。该菌株具有生物安全性,且能诱导一定的特异性细胞免疫应答,有望作为结核疫苗候选株进行深入研究。     

结核分枝杆菌基因Rv2660c、Rv2460c、Rv3875、Rv3804c细胞表位融合蛋白的表达及其免疫原性评价

  目的  评价结核分枝杆菌基因Rv2660c、Rv2460c、Rv3875和Rv3804c的细胞表位融合蛋白的免疫原性,为研制新型多阶段结核疫苗提供可靠的靶抗原。  方法  将Rv2660c、Rv2460c、Rv3875和Rv3804c基因中的细胞表位串联构成融合抗原基因(命名为msv),克隆到原核表达载体pEASY-Blunt E1中,诱导表达后采用亲和层析纯化表达产物,经SDS-PAGE和Western blot鉴定后,用纯化的融合抗原蛋白免疫小鼠,ELISA法检测免疫小鼠的特异性抗体滴度;分离免疫小鼠的脾淋巴细胞,采用淋巴细胞增殖法检测其免疫原性。  结果  成功构建了能表达融合抗原基因msv的原核表达质粒;SDS-PAGE和Western blot结果表明,表达产物亲和层析纯化后,获得相对分子质量为41.3×103的目的蛋白;ELISA检测免疫小鼠血清抗体滴度,结果表明特异性抗体效价约为1:81 920;淋巴细胞增殖实验结果表明,抗原致敏的淋巴细胞经融合蛋白msv刺激后明显增殖。  结论  成功表达并纯化出融合蛋白msv,该融合蛋白可诱导小鼠特异性抗体表达和刺激细胞免疫应答,可作为结核疫苗的抗原组分。     

优化分枝杆菌重组工程系统构建分枝杆菌突变株筛选方法

  目的   通过为分枝杆菌重组工程系统(pJV53)加筛选标记,建立一种分枝杆菌突变株的筛选方法。   方法  为pJV53加入蔗糖反筛选基因SacB和突变的潮霉素抗性基因hygS,通过潮霉素抗性恢复指示耻垢分枝杆菌(Ms)体内同源重组的成功,为突变株的筛选提供标记;通过蔗糖反筛选挑选脱去质粒的突变株。   结果  成功构建重组质粒pJV53-SacB-hygS,筛选出MSMEG_4487 G188A突变株以及利福平耐药的Ms rpoB D516Y和Ms rpoB H526Q突变株,并成功将以上突变株脱去质粒。   结论  pJV53-SacB-hygS能够有效帮助构建筛选突变株,并对突变株进行脱质粒操作,具有普遍应用价值;结核分枝杆菌rpoB基因D516Y和H526Q的突变与该菌对利福平的耐药有关。     

口腔扁平苔藓患者唾液细菌组和真菌组结构解析

目的 探索口腔扁平苔藓(oral lichen planus, OLP)患者口腔细菌组、真菌组与健康对照(healthy, H)之间的差异,细菌组-真菌组的共现模式以及OLP患者口腔细菌组与宿主免疫之间的联系。方法 收取临床OLP患者(n=35)和健康志愿者(n=18)的唾液,提取微生物组DNA进行细菌16S rRNA测序和真菌内转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)测序,生物信息学分析数据。检测唾液中炎症因子白细胞介素(interleukin, IL)-17和IL-23的质量浓度,并分析其与细菌的相关性。结果 OLP患者唾液细菌组和真菌组与H组整体群落结构差异不明显。唾液细菌组中普雷沃菌属(Prevotella)和Solobacterium在OLP组有显著增高的丰度(P<0.05),唾液真菌组中念珠菌属(Candida)和曲霉菌属(Aspergillus)的相对丰度显著增加(P<0.05)。唾液细菌-真菌组的共现模式表明,虽然上述差异菌属之间无相关,但曲霉菌属与细菌属的相互关系在H组和OLP组中发生了转变,即OLP组的共现关系...     

基于肠道菌群探讨水合橙皮内酯对AS抑郁症共病模型大鼠的调节作用

  目的  分析水合橙皮内酯(Meranzin hydrate, MH)治疗AS和抑郁共病的疗效, 探讨药物的作用机理。  方法  实验采用维持饲料饲养SD大鼠作为对照组, 高脂饲料饲养ApoE-/-大鼠12周建立AS抑郁症共病模型, 并随机分为模型组和干预组(MH3.5 mg·kg-1、MH 7 mg·kg-1和辛伐他汀7 mg·kg-1), 每组6只。  结果  MH干预能有效降低血浆和海马促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6水平, 调整血脂水平, 下调主动脉斑块面积, 增加海马5-羟色胺(5-Hydroxytryptamine, 5-HT)水平, 改善大鼠抑郁样行为, 调整肠道菌群结构。  结论  MH通过抗炎调脂, 调整肠道菌群结构从而发挥抗AS抑郁共病的作用。      

婴儿利什曼原虫Pepck和Gp63优势表位的真核与原核重组载体的构建与表达

目的 选取婴儿利什曼原虫的Pepck和Gp63的优势表位基因,构建Pepck-Gp63二联优势表位的原核与真核重组表达载体并表达蛋白.方法 用计算机分析预测磷酸烯醇丙酮酸羧基酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPCK)的二级结构及HLA表位,筛选出优势表位.根据本实验室之前对表面蛋白...     

单核细胞增生李斯特菌L型对小鼠脾脏树突状细胞免疫调节作用影响的研究

  目的  研究单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes, LM)感染对树突状细胞(dendritic cell, DC)免疫功能的影响,探讨细菌型(WT)和L型(L-form)LM对DC的免疫活化能力差异。  方法  将C57BL/6小鼠随机分为对照组、WT组、L-form组,3组小鼠分别经尾静脉感染PBS液、细菌型LM和L型LM,电镜观察脾脏DC超微结构特征;流式细胞术检测小鼠脾脏DC的数量、共刺激分子表达、胞内细胞因子分泌、脾脏T细胞亚群及其活化程度。  结果  透射电镜可观察到对照组小鼠脾脏DC表面有大量丝状伪足,胞浆均匀,细胞核大而偏于一侧;吞噬细菌后,表面丝状伪足减少,胞质内空泡增多;小鼠感染后第1天脾脏中DC绝对值无明显升高或降低(P>0.05),但成熟表型特征性分子表达上调(P < 0.05),L-form感染组DC表面CD80和CD86分子均高于WT组(P < 0.05);小鼠感染LM后TNF-α+DC比例明显升高,L-form感染组分泌TNF-α的DC高于WT组(P < 0.05);感染LM后第7天,3组小鼠脾脏CD4+T细胞和CD8+T细胞在淋巴细胞中所占比例差异均无统计学意义(P>0.05),但L-form组CD69+ T细胞比例高于WT组(P < 0.05)。  结论  L型LM可介导相对高水平的TNF-α,促进DC成熟以增强其抗原递呈的能力。