致病性F18大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪的体外鉴定

在PCR-RFLP方法分析了不同猪个体FUT1基因M307位点等位基因多态性的基础上，制备M307位点为GG和AG2种类型仔猪小肠上皮细胞分别与表达F18ab菌毛的野生型大肠杆菌、表达F18ac菌毛含fed操纵子全基因的重组大肠杆菌及表面分泌表达F18ab菌毛FedF亚单位的重组大肠杆菌进行体外黏附和黏附抑制试验。结果表明，上述野生菌或重组菌对GG和AG2种基因型的30～35日龄断奶仔猪小肠上皮细胞均具有较好的黏附能力。上述3种大肠杆菌分别与抗F18ab纯菌毛血清、F18ac纯菌毛血清及抗F18ab菌毛FedF亚单位单因子血清作用后．则丢失黏附小肠上皮细胞能力。而GG基因型的3日龄仔猪小肠上皮细胞不能很好的黏附上述野生菌或重组菌．但是可以很好地黏附表达987P菌毛的大肠杆菌。     

大肠埃希氏菌F18菌毛结构蛋白与黏附特性的关系

利用已表达的F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位的融合蛋白（GST-FedA／ab、GST-Fe-dA／ac、GST-FedE、（；STFed-F／ab、GST-FedF／ac）分组肌肉注射健康家兔，制备抗FedA／ab、Fe-dA／ac、FedE、FedF／ab、FedF／ac多价血清。结果表明，所制备的5种抗Fed多价血清均能凝集F18ab^＋。大肠埃希氏菌107／86株和F18ac^＋大肠埃希氏菌8813株。利用抗大肠埃希氏菌F18菌毛主要结构亚单位FedA特异抗体和次要结构亚单位FedE、FedF特异抗体，研究了F18菌毛与小肠上皮细胞的黏附特性。结果发现，FedA抗体和FedE抗体单独和合并均不能抑制F18^＋菌与小肠上皮细胞的黏附，而单用抗FedF抗体即能明显抑制F18^＋大肠埃希氏菌与小肠上皮细胞的黏附，表明FedA和FedE与F18菌毛的黏附不具相关性，而FedF才是F18菌毛的黏附性结构亚单位。     

产肠毒素大肠杆菌K88ab/K88ad菌毛操纵子fae全基因的克隆、表达及生物学活性的初步研究

为研究K88ab/K88ad菌毛对细胞的黏附作用,本研究分别以产肠毒素E.coli (ETEC) K88ab C83901株和K88ad C83903株基因组DNA为模板,采用PCR技术扩增这两种K88菌毛操纵子fae基因(均约7.9 kb).将其分别克隆于表达质粒pBR322中构建pBR-K88ab和pBR-K88ad重组质粒,并将其分别转化至不含任何菌毛的E.coli SE5000株中.该重组菌能够分别与鼠抗K88菌毛阳性血清和抗K88菌毛单克隆抗体(MAb)产生凝集反应;在电镜下观察到重组菌表面大量表达K88菌毛.采用热抽提法提取其体外表达的K88ab和K88ad菌毛,SDS-PAGE电泳检测结果显示,菌毛蛋白的分子量约为26 ku.玻板凝集试验和western blot结果表明:重组表达的K88ab及K88ad菌毛与K88+参考株菌毛均能够被抗K88菌毛阳性血清和MAb识别.以猪小肠上皮细胞系IPEC-J2为模型进行黏附和黏附抑制试验,结果表明表达K88菌毛的重组菌及K88+参考株均能够黏附于IPEC-J2上皮细胞表面;而且阳性血清和MAb能够有效抑制重组菌或K88+参考株对猪小肠上皮细胞系的黏附结合.     

苏太仔猪FUT1基因M307位点多态性与F18大肠杆菌抗病相关性的体外鉴定

采用PCR-RFLP方法检测了江苏苏太断奶仔猪FUT1基因M307位点等位基因多态性分布,在所检的49头仔猪中,GG基因型个体16头,AG基因型19头,AA基因型14头。在此基础上,制备上述不同基因型个体仔猪小肠上皮细胞,分别与表达F18ab菌毛的野生型大肠杆菌、表达F18ac菌毛含fed操纵子全基因的重组大肠杆菌和V型系统表面分泌表达F18abFedF亚单位的重组大肠杆菌进行体外黏附试验和黏附抑制试验。研究结果表明:FUT1基因M307位点中GG型和AG型仔猪小肠上皮细胞均能黏附上述3种大肠杆菌,而AA型个体小肠上皮细胞则不能黏附。将上述3种大肠杆菌分别与抗F18ab菌毛高免血清、F18ac菌毛高免血清及抗F18abFedF亚单位单因子血清作用后,则失去黏附仔猪肠上皮细胞能力。上述结果对苏太猪从体外试验上证明了FUT1基因M307位点多态性与断奶仔猪腹泻和水肿病存在着直接的相关性。     

肠炎沙门氏菌SEF14菌毛的表达及其对该菌的特异性检测研究

为获得肠炎沙门氏菌SEF14菌毛蛋白并检测其生物学功能,本研究以肠炎沙门氏菌标准株SE50336为模板,PCR扩增其含分泌信号肽的sef14操纵子基因片段,并克隆至表达载体pBR322中,构建重组质粒pBR322-sef14,将该重组质粒转化至经修饰且不含任何菌毛的大肠杆菌SE5000M株中,获得重组菌pBR322-s...     

大肠埃希菌F18菌毛结构亚单位抗原特性的研究

利用已经表达的大肠埃希菌F18ab和F18ac菌毛各结构亚单位(FedA、FedE、FedF)的融合蛋白GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、GST-FedE/ab、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac分组肌肉注射免疫成年健康家兔,分别制备抗GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、GST-FedE、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac的多价血清.玻板凝集试验结果表明,抗GST-FedA/ab、GST-FedA/ac、抗GST-FedE/ab、GST-FedF/ab、GST-FedF/ac多价血清均能同时凝集F18ab+大肠埃希菌F107/86株、F18ac+大肠埃希菌8813株.通过荧光抗体染色法对抗FedA/ab、FedA/ac、FedE/ab、FedF/ab、FedF/ac的单因子血清的研究,发现F18菌毛"a"抗原因子分布于FedA、FedE、FedF亚单位上,"b/c"抗原因子分布于FedA、FedF亚单位上.     

大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位基因的克隆与鉴定

根据已发表的大肠埃希氏菌F18ab菌毛F亚单位(FedF／ab)的基因(fedF／ab)序列，设计了1对引物，利用PCR技术从大肠埃希氏菌F107／86、YCED1、YCED2、C、D和12F株中分别扩增获得了一段序列，并克隆至pGEM—T载体，获得了重组质粒TF107F、TYCED1F、TYCED2F、TCF、TDF、T12FF。经琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析，6个重组质粒的大小均为903bp，与fedF／ab基因大小一致。其中大肠埃希氏菌F107／86、YCED1、C和12F株的fedF基因序列完全相同；只有YCED2株在第181位碱基处存在1个C→T的无义变异差异，D株在第655位碱基处存在1个T→C变异差异并在氨基酸水平出现1个S→P变异。结果表明，所克隆的序列均为F18ab菌毛F亚单位的基因。     

F4大肠杆菌黏附素受体易感性仔猪的体外鉴定研究

猪小肠上皮细胞表面的产肠毒素大肠杆菌(ETEC)F4受体的基因型与其粘蛋白4(MUC4)基因密切相关,根据MUC4基因内含子7能否被限制性内切酶XbaⅠ酶切,可以在基因水平上将所检测的猪分为ETEC F4易感型纯合子SS,易感型杂合子SR和抵抗型RR。为筛选对ETEC F4受体易感性和抗性仔猪用于本实验室的后续实验,本实验利用MUC4基因的多态性,对送检猪的样品进行初步的分型检测。选取MUC4基因内含子7不同等位基因型的仔猪,分离其小肠上皮细胞,并分别与野生型F4ab、F4ac、F4ad大肠杆菌,表达fae操纵子的重组大肠杆菌r F4ab、r F4ac、r F4ad进行体外黏附和黏附抑制试验。研究结果表明,上述野生菌或重组菌对SS和SR两种基因型的4周龄断奶大白仔猪小肠上皮细胞均具有较好的黏附能力,而且经过抗F4单克隆抗体处理后的细胞,对细菌的黏附数明显下降。而RR型仔猪小肠上皮细胞不能黏附上述野生菌或重组菌。本研究为体外鉴定F4受体易感性仔猪,以及为进一步研究ETEC F4的致病机理奠定了基础和平台。     

猪水肿病发病机理研究进展

猪水肿病主要发生于断奶后2周内的仔猪,是常见的一种急性致死性传染病。该病是由利用其菌毛(F18ab)黏附于小肠上皮细胞,并产生类志贺样毒素Ⅱ型变异体(SLT-Ⅱe)的产类志贺毒素大肠埃希菌引起的一种肠毒血症。仔猪断奶后的免疫能力,营养水平和遗传抗性是导致猪水肿病的主要影响因素。文章着重阐述了猪水肿病的致病机理,为该病的预防和治疗提供重要的理论依据。     

猪水肿病大肠杆菌分离、鉴定及药敏试验

本实验从疑似猪水肿病的病例分离到5株大肠杆菌,O抗原鉴定结果表明所有菌株均为O139血清型;应用F18ab菌毛单克隆抗体对这5株大肠杆菌能否表达F18ab菌毛进行了鉴定,结果表明其中2个菌株能表达F18ab菌毛;利用聚合酶链式反应(PCR)对志贺氏菌样毒素Ⅱ型变异体(SLT-Ⅱe)操纵子基因保守区进行了扩增,结果发现在能表达F18ab菌毛2个菌株中可扩增一段特异性序列。以上数据表明这2株大肠杆菌为致仔猪水肿病大肠杆菌。药敏试验表明这两株菌株均对氟哌酸、妥布霉素、庆大霉素、利福平等抗生素高度敏感。     

大肠杆菌F18ac菌毛FedA蛋白的表达与鉴定

根据已经发表的F18ac菌毛A亚单位的基因序列(FedA)设计一对引物,利用PCR技术从重组质粒T 8813A 中扩增到一段序列,并按预定的阅读框插入表达性质粒载体pGEX 6p 1中的谷胱苷肽转移酶(GST)基因的下游,获得重组质粒pPFedA/ac,并转化大肠杆菌BL 21 获得重组菌PPFedA/ac。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该序列大小为456 bp,与已发表的FedA/ac结构编码序列完全一致。通过对菌体裂解物的SDS PAGE 分析以及Western blotting 鉴定,证明重组大肠杆菌PP FedA/ac的可以表达融合蛋白形式的FedA/ac (命名为GST FedA/ac),即FedA/ac蛋白(15.317 ku)与谷胱苷肽转移酶(27.335 ku)相连组成分子量为42.652 ku的融合蛋白。利用GST FedA/ac制备的兔抗GST FedA/ac 血清与大肠杆菌F107/86 株( F18ab )、2 134 P 株(F18ac )进行的玻板凝集试验呈现阳性反应,进一步表明了表达的正确性。     

致断奶仔猪腹泻、水肿病大肠杆菌F18菌毛a因子单克隆抗体的研制及其初步应用

以表达 F18ac菌毛参考菌株 2 134(O15 7∶ H19)为研究对象 ,摸索出了 F18ac菌毛表达的最佳条件 ,采用热洗脱法获得了较纯的 F18ac菌毛 ,并以之免疫小鼠 ,利用淋巴细胞杂交瘤技术 ,用直接玻板凝集法筛选出 1株杂交瘤细胞株 19B4 ,能稳定分泌针对 F18ac菌毛和 F18ab菌毛共同抗原表位 a因子的单克隆抗体。细胞培养上清对 F18ac菌毛参考菌株 2 134和 F18ab菌毛参考菌株 10 7/ 86的直接凝集价均可达 1∶ 8,腹水单抗直接凝集效价可达 1∶ 10 2 4 ,而与猪源产 F4、F5、F6和 F4 1粘附素大肠杆菌菌株、鸡源产 型菌毛大肠杆菌菌株及沙门氏菌不发生凝集反应。免疫印迹试验结果显示 ,腹水单抗可同时特异识别 F18ac菌毛 170 0 0和 F18ab菌毛 15 0 0 0左右的主要亚单位多肽。应用所研制的单抗对 2 15株断奶仔猪腹泻大肠杆菌分离株进行了检测 ,结果上述分离株 TSB培养物的 F18菌毛的检出率为13.4 % ,TSA培养物的检出率为 8.4 %。F18菌毛阳性分离株的 O血清型除了常见血清型 O139、O14 1外 ,还有非常见血清型 O10 7、O131和 O9等。TSB培养物的 F18菌毛检出率明显高于 TSA培养物的检出率 ,表明 F18菌毛在 TSB培养基中比在 TSA培养基上更容易表达 ,TSB培养基是适合 F18菌毛检测、流行病学调查的培养基     

猪FUT2基因沉默对其所在通路基因表达及小肠上皮细胞E.coliF18黏附能力的影响

旨在细胞水平上进一步探讨FUT2基因的功能及其在猪小肠上皮细胞受到F18大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)侵染时的调控机制,为提高仔猪对F18大肠杆菌病抵抗力的分子选育提供理论基础。运用Real-time PCR方法检测分析FUT2基因在大肠杆菌F18ab、F18ac感染和脂多糖(LPS)诱导小肠上皮细胞前后的mRNA表达差异,并采用Western blotting方法检测大肠杆菌F18ab、F18ac感染小肠上皮细胞前后FUT2的蛋白表达差异;同时设计并构建猪FUT2基因慢病毒干扰载体,筛选并获得FUT2基因稳定沉默的小肠上皮细胞系,检测FUT2基因沉默对其所在球系列鞘糖脂生物合成通路其他关键基因(FUT1、ST3GAL1、HEXA、HEXB、B3GALNT1、NAGA)表达以及小肠上皮细胞E.coli F18黏附能力的影响。结果表明,在F18大肠杆菌感染和LPS诱导小肠上皮细胞后,FUT2基因的mRNA相对表达水平均极显著升高(P0.01),同时大肠杆菌感染后小肠上皮细胞的FUT2蛋白表达上升。此外,本研究成功构建FUT2基因慢病毒干扰载体,并获得FUT2基因稳定沉默的小肠上皮细胞系;FUT2基因沉默后,其所在的球系列鞘糖脂生物合成通路其他关键基因的表达都存在不同程度的下降,其中FUT1基因表达水平显著下调(P0.05),ST3GAL1、HEXA和HEXB基因表达水平极显著下调(P0.01),而B3GALNT1和NAGA基因表达水平未发生显著变化,同时FUT2基因沉默后F18大肠杆菌对小肠上皮细胞的黏附能力显著降低。结果显示,FUT2基因低表达可能不利于仔猪大肠杆菌受体的形成,以增强猪小肠上皮细胞抵抗E.coli F18感染的能力,本试验结果同时为球系列鞘糖脂生物合成通路在仔猪抗大肠杆菌感染过程中的作用机制研究提供一定的理论基础和依据。     

大肠杆菌F18ac菌毛F亚单位基因的克隆与序列分析

根据已经发表的F18ab菌毛F亚单位(FedF／ab)的基因(fedF／ab),设计一对引物,利用PCR技术从表达F18ac菌毛的大肠杆菌2134P株、8199株、8813株中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM—T载体,获得重组质粒T8813F、T8199F、T2134PF。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该3个序列大小均为903bp,与fedF／ab大小一致且具有较高的同源性(99．4％),推导的FedF／ac氨基酸序列与FedF／ab同源性为98．3％。数据表明该实验所克隆的序列均为F18ac菌毛F亚单位(FedF／ac)的基因(fedF／ac)。     

大肠杆菌F18菌毛A亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的大肠杆菌F18ab菌毛A亚单位(FedA／ab)的基因序列(fedA／ab)设计1对引物，利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107／86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列．并克隆至pGEM-T载体，获得重组质粒TF107A、TYCED1A、TYCED2A、TCA、TDA、TEA、T12FA、T8813A、T8199A、T2134PA。通过序列测定，并与已发表的fedA／ab进行比较、基因树分析，可将这10个菌株分为2个基因群，其中F107／86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedA／ab具有高度同源性，属于fedA／ab．大小为513bp；E、8813、8199、2134P构成另一单独的分支，属于fedA／ac．大小为516bp。     

大肠杆菌F18菌毛F亚单位基因的多样性分析

根据已经发表的F18ab菌毛F亚单位(FedF/ab)的基因(fedF/ab),设计一对引物,利用PCR技术从本实验室保存的10株大肠杆菌(F107/86、YCED1、YCED2、C、D、E、12F、2134P、8199、8813)中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM_T载体,获得重组质粒TF107F、TYCED1F、TYCED2F、TCF、TDF、TEF、T12FF、T8813F、T8199F、T2134PF。琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该10个序列大小均为903bp。通过与已发表的fedF/ab进行比较,可将这10个菌株分为2个主要遗传分支;其中F107/86、YCED1、YCED2、C、D、12F与fedF/ab具有高度同源性,属于fedF/ab;另外E、8813、8199、2134P虽与fedF/ab具有99.4%的同源性,推导的氨基酸序列具有98.3%的同源性,但通过基因树分析证明其已成为一个单独的分支,属于fedF/ac。     

F18大肠杆菌黏附素在染色体-质粒平衡致死系统中的表达

将含有启动子及核糖体结合位点RBS的E.coliK12菌株源asd基因克隆入表达质粒载体pnirBMisL-fedF中,构建重组表达质粒pMisL-fedF-asd,使该质粒中氨苄抗性基因失活的同时能表达fedF和asd基因。该重组质粒pMisL-fedF-asd转化E.coliDH5α宿主菌asd基因缺失株即DH5α△asd菌株后,表达F18E.coli黏附素的DH5α△asd重组菌能在不含DAP的LB平板生长,构成非抗性平衡致死系统。厌氧条件下诱导培养后,经玻板凝集反应、间接免疫荧光试验及易感仔猪小肠上皮细胞黏附试验表明,F18E.coli黏附素在DH5α△asd菌体表面得到了功能性展呈。经20次传代培养没有发现质粒丢失,F18E.coli黏附素在该系统中持续稳定表达。该染色体-质粒平衡致死系统的成功构建为研究F18E.coli黏附素亚单位疫苗在动物体内的免疫效果提供了一个安全有效的操作平台。     

对FC株猪源性肠毒素型大肠杆菌致病因子的研究

FC菌株是一株从腹泻仔猪粪便中分离的肠毒素型大肠杆菌(Enterotoxigenic E.coli,ETEC)。在MRHA反应中,本菌能凝集人O型、豚鼠、马、绵羊、牛、鸡和兔的红细胞,对人O型和豚鼠红细胞有很高的血凝性,血抗K88和K99血清不能抑制其对豚鼠和绵羊红细胞的血凝。在体外小肠上皮细胞吸附试验中,本菌对仔猪小肠上皮细胞具有强烈的吸附作用;透射电镜和扫描电镜观察证实了FC株菌除表面具有一种纤毛样结构外,还能定居在仔猪小肠段。血清学试验结果表明,本菌的O抗原属于O101。K88和987P两种抗血清均不能凝集本菌,而K99和F41抗血清均可凝集。对纯化的FC株菌粘着素抗原作等电聚焦和聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,结果表明,该菌的粘着素是由等电点分别为4.61和9.78,分子量分别为29500和17500的两种蛋白质抗原所组成。此外,用乳鼠胃内投服试验和兔肠结扎试验证明,该菌只产生热稳定肠毒素。总之,本菌是一株能产生ST的K99,F41的肠毒素型大肠杆菌。     

猪m6A甲基化酶WTAP基因与F18大肠杆菌感染的关系

本研究旨在探讨猪m⁶A甲基化酶WTAP表达水平与大肠杆菌（E. coli）感染抗性的关系。选取35日龄苏太断奶仔猪（Sus scrofa）大肠杆菌抗性型和敏感型个体各4头,采集十二指肠和空肠组织,利用RT-qPCR检测WTAP在E. coli抗性型和敏感型个体十二指肠、空肠的表达差异,并分别利用产肠毒素大肠杆菌（F18ab、F18ac）刺激和内毒素（LPS）诱导猪小肠上皮细胞（IPEC-J2）,检测WTAP基因的表达变化。同时构建WTAP基因干扰载体并转染IPEC-J2细胞,通过菌毛定量、菌落计数以及间接免疫荧光试验检测该基因沉默对大肠杆菌黏附能力的影响。结果显示：在十二指肠和空肠组织中,WTAP基因在E. coli抗性型个体中的表达量显著高于敏感型个体（P<0.01）;并且在F18ab和F18ac刺激后表达量显著下降,与LPS诱导6 h后结果相一致（P<0.01）。沉默WTAP基因后,大肠杆菌黏附能力极显著上升（P<0.01）。本研究在细胞和个体水平上验证发现,m⁶A甲基转移酶WTAP的高表达可能有助于仔猪抗大肠杆菌感染,为进一步揭示仔猪抗大肠杆菌感染的RNA甲基化调控机制奠定基础。     

F18ac菌毛A亚单位基因的克隆与序列分析

根据已经发表的F18ab菌毛A亚单位(FedA/ab)的基因(fedA/ab)[1],设计一对引物,利用PCR技术从表达F18ac菌毛的大肠杆菌2134P株[2]、8199株[3]、8813株[3]中分别扩增到一段序列,并克隆至pGEM-T载体,获得重组质粒T2134PA、T8199A、T8813A.琼脂糖凝胶电泳、序列测定及分析表明,该3个序列大小均为516bp,与fedA/ab(513bp)具有较高的同源性,分别为96.3%、96.5%、95.9%,推导的Fed/ac氨基酸序列与FedA/ab同源性分别为93.0%、93.6%、92.4%.数据表明该实验所克隆的序列均为F18ac菌毛A亚单位(FedA/ac)的基因(fedA/ac).