家畜结核分枝杆菌致病性的分析

1 致病物质 荚膜的主要成分为多糖,部分脂质和蛋白质.其对结核分枝杆菌的作用是荚膜能与吞噬细胞表面的补体受体3(CR3)结合,有助于结核分枝杆菌在宿主细胞上的粘附与入侵;荚膜中有多种酶可降解宿主组织中的大分子物质,供入侵的结核分枝杆菌繁殖所需的营养;荚膜能防止宿主的有害物质进入结核分枝杆菌,甚至如小分子氢氧化钠也不易进入.故结核标本用4％氢氧化钠溶液消化时,一般细菌很快杀死,但结核分枝杆菌可耐受数十分钟.结核分枝杆菌入侵后荚膜还可抑制吞噬体与溶酶体的融合.     

结核分枝杆菌PhoP-PhoR双组分系统研究进展

双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为1个组氨酸激酶（HK）和1个反应调节剂（RR）,该系统能够感知外界刺激并作出反应,使细菌能适应各种不利环境且能增强细菌在宿主体内的生存能力,对细菌的毒力和生长至关重要。文章概述了结核分枝杆菌DosS/DosT-DosR、MprA-MprB、PrrA-PrrB、PhoP-PhoR等12个双组分系统,重点介绍了PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能。PhoP-PhoR是结核分枝杆菌最基本、最重要的双组分系统之一,由感受器PhoR和效应器PhoP组成,其中PhoR可以接受Mg^2＋、Cl^－或H^＋等外界刺激,进而驱动PhoP对靶基因的转录表达进行调控。PhoP作为一种效应蛋白,经过晶体结构解析发现,其可通过与DNA结合来实现对靶基因的调控,具体包括对细胞壁组成的控制、对脂类代谢和pH的调节、对结核分枝杆菌毒力网络的调控。此外,文章还介绍了PhoP突变株作为疫苗候选株所具有的优势,包括PhoP突变株在小鼠模型中毒力减弱,并且免疫恒河猴及豚鼠后均有一定的免疫保护性等,表明PhoP突变株具有较好的疫苗开发潜力。作者通过对PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能,以及PhoP突变株作为疫苗候选株的研究进行综述,旨在为结核分枝杆菌的毒力机制和人类结核病疫苗的研究提供理论依据。     

结核分枝杆菌PhoP-PhoR双组分系统研究进展

双组分信号转导系统广泛存在于各种原核生物中,其基本结构为1个组氨酸激酶(HK)和1个反应调节剂(RR),该系统能够感知外界刺激并作出反应,使细菌能适应各种不利环境且能增强细菌在宿主体内的生存能力,对细菌的毒力和生长至关重要。文章概述了结核分枝杆菌DosS/DosT-DosR、MprA-MprB、PrrA-PrrB、PhoPPhoR等12个双组分系统,重点介绍了PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能。PhoP-PhoR是结核分枝杆菌最基本、最重要的双组分系统之一,由感受器PhoR和效应器PhoP组成,其中PhoR可以接受Mg2+、Cl-或H+等外界刺激,进而驱动PhoP对靶基因的转录表达进行调控。PhoP作为一种效应蛋白,经过晶体结构解析发现,其可通过与DNA结合来实现对靶基因的调控,具体包括对细胞壁组成的控制、对脂类代谢和pH的调节、对结核分枝杆菌毒力网络的调控。此外,文章还介绍了PhoP突变株作为疫苗候选株所具有的优势,包括PhoP突变株在小鼠模型中毒力减弱,并且免疫恒河猴及豚鼠后均有一定的免疫保护性等,表明PhoP突变株具有较好的疫苗开发潜力。作者通过对PhoP-PhoR双组分系统的结构与功能,以及PhoP突变株作为疫苗候选株的研究进行综述,旨在为结核分枝杆菌的毒力机制和人类结核病疫苗的研究提供理论依据。     

牛结核分枝杆菌的生物学性状

1 形态与染色 结核分枝杆菌为细长略带弯曲的杆菌,牛分枝杆菌则比较粗短,细菌细胞壁脂质含量较高,约占干重的60％,特别是有大量分枝菌酸包围在肽聚糖层的外面,可影响染料的穿入.分枝杆菌一般用齐尼抗酸染色法,以5％石炭酸复红加温染色,但用3％盐酸乙醇不易脱色.若再加用美蓝复染,则分枝杆菌呈红色,而其他细菌和背景中的物质为蓝色. 近年发现结核分枝杆菌在细胞壁外尚有荚膜.     

结核分枝杆菌诱导人巨噬细胞和肺泡上皮细胞SOX基因家族的表达差异

研究人SOX基因家族在结核分枝杆菌感染其靶细胞-人巨噬细胞和肺泡上皮细胞中的表达差异。采用结核分枝杆菌强毒株H37Rv感染人U937单核细胞分化的巨噬细胞和A549肺泡上皮细胞,qRT-PCR检测感染后2种细胞内人SOX基因家族的表达变化,并对变化明显的SOX亚族成员进行免疫印迹验证。H37Rv感染诱导人U937巨噬细胞中SOX2和SOX10基因表达上调,但除SOX3和SOX30基因表达不变外,其他SOX基因表达均下调。免疫印迹进一步验证SOX B1和SOX F亚族基因在蛋白质水平全部下调。与H37Rv感染人U937巨噬细胞后SOX基因家族的表达变化不同,H37Rv感染人A549肺泡上皮细胞后,SOX基因家族在转录水平全部上调,尽管免疫印迹显示SOX3和SOX17在蛋白质水平有所下调。本研究最大发现是结核分枝杆菌感染人巨噬细胞后,SOX基因家族表达倾向下调;而感染人肺泡上皮细胞后,SOX基因家族表达普遍上调。这一结果提示人SOX基因家族可能在肺泡巨噬细胞和上皮细胞相互作用于对抗结核分枝杆菌感染中发挥调控作用。     

结核分枝杆菌相关非编码RNA研究进展

结核分枝杆菌引起的结核病仍然是全球危害最严重的疾病之一,由于结核分枝杆菌耐药性增强和艾滋病蔓延,结核病又有卷土重来之势。非编码RNA(non-coding RNA,nc RNA)具有基因调控作用。结核分枝杆菌相关的非编码RNA分为细菌体内的s RNA(small RNA)和宿主体内的非编码RNA两大类,其中现已发现结核分枝杆菌内有5’和3’端非编码RNA、反义转录产物、基因间s RNA等多种nc RNA,其多以与靶基因碱基互补影响靶基因表达。宿主细胞内有微小RNA和长非编码RNA,这两类非编码RNA功能与作用机制不尽相同。微小RNA作用机制与细菌内s RNA类似,其中mi R-155等是研究的热点;长非编码RNA的研究才刚刚兴起,其功能比微小RNA更加广泛,将会成为未来的热门研究领域。研究这两大类非编码RNA对于理解结核分枝杆菌在宿主细胞中的存活机制及致病机理以帮助研发新型疫苗、药物诊断方法等有着非常重要的意义。     

分枝杆菌分型三重PCR检测方法的建立及应用

本研究旨在建立一种快速鉴定分枝杆菌的三重PCR方法,并比较分析其在临床检测中的可靠性。根据已发表的结核分枝杆菌、牛分枝杆菌和非洲分枝杆菌rv 3036c基因,结核分枝杆菌rv 1970f基因(RD7)和牛分枝杆菌pncA基因的序列,改造并设计合成了3对特异性扩增引物,建立了一种能对分枝杆菌样品进行初步鉴定的三重PCR方法。结果显示该方法可针对rv 3036c、rv 1970f和pncA基因分别扩增出大小为500、125和249 bp的目的片段,能特异性检测出结核分枝杆菌(500和125 bp两条带)和牛分枝杆菌(500和249 bp两条带),并可将结核分枝杆菌、牛分枝杆菌与其他分枝杆菌加以区分。本方法的检测灵敏度为50 pg/μL模板基因组DNA。对86株抗酸染色阳性菌进行三重PCR鉴定,鉴定结果与细菌16S rDNA和ITS序列测定结果一致,检测准确度为100%,优于生长特征和生化试验鉴定。     

脂肪酸结合蛋白7的研究进展

脂肪酸结合蛋白7(FABP7)是脂肪酸结合蛋白(FABPs)家族成员之一,FABP7基因对大脑发育及中枢神经系统的调节至关重要。同时,FABP7位于脂质代谢的经典通路PPAR通路中,在脂质代谢、基因调控、细胞生长和分化过程中发挥重要的作用。目前,关于FABP7基因的研究主要集中于大脑发育及中枢神经系统的调节,对于家畜脂质代谢分子机制方面的研究相对较少。本文对FABP7的结构、分布及其在脂质代谢、神经系统和癌细胞增殖相关研究进展进行阐述,为今后利用FABP7基因相关育种研究提供参考。     

多重PCR-变性高效液相色谱法快速检测结核致病菌群并同步鉴别致病菌种

本研究旨在运用多重PCR联合变性高效液相色谱(DHPLC)技术原理,建立快速检测人兽结核致病菌群并鉴别主要致病菌种的新方法。建立了四重PCR-DHPLC方法,可同时检测结核分枝杆菌复合群(MTC)特异的IS6110和IS1081插入序列、结核分枝杆菌特异结构基因和牛分枝杆菌特异结构基因共4个目标基因。采用13种分枝杆菌标准菌株和分离株以及23种常见微生物样品进行特异性试验,采用纯化标准菌株DNA以及克隆了扩增序列的重组质粒DNA进行检测灵敏度试验,采用从临床疑似发病牛群采集的牛组织样品进行临床检测试验,并与细菌分离培养方法进行比对。结果表明:所建立的多重PCR-DHPLC方法能特异检测MTC并准确鉴别结核分枝杆菌和牛分枝杆菌,而对其它11种分枝杆菌以及23种常见微生物样品均呈典型阴性检测结果;检测灵敏度达到每个反应102～103基因拷贝或3.6～6.8fg DNA模板浓度。采用该法从39份临床疑似样品中检出33份MTC阳性并检出其中28份为牛分枝杆菌阳性,而培养法检出21份阳性样品。采用该法临床检测全程可缩短至1d之内,其中对纯化DNA样品的检测分析可在2h内完成。本研究为人兽结核致病菌(群)的快速检测鉴别提供了新型分子生物学方法,所建立的四重PCR-DHPLC方法能实现快速检测结核分枝杆菌复合群并鉴别结核分枝杆菌和牛分枝杆菌     

牛结核分枝杆菌LppA基因克隆与序列分析

牛结核分枝杆菌LppA基因是一个编码磷脂蛋白的基因,为了研究牛结核分枝杆菌LppA基因的多态性,试验以牛结核分枝杆菌基因组DNA为模板,克隆 LppA基因,并进行序列测定,然后利用DNAMAN软件对其序列进行分析.结果表明:LppA基因全长564 bp,编码187个氨基酸,与GenBank所发表的牛结核分枝杆菌LppA基因的核苷酸同源性为99.47% ,氨基酸同源性为98.40%,有3处位点发生有义突变.     

牛科家畜Plin2基因研究进展*

脂滴广泛存在于多种细胞,作为细胞内中性脂质的主要贮存场所。在脂滴表面的磷脂单分子层上镶嵌着多种蛋白,脂滴包被蛋白家族(Perilipins,PLINs)是脂滴表面含量最多蛋白家族。脂滴包被蛋白通过与脂滴表面特异性位点结合,调节脂类存储与水解。脂滴包被蛋白2(Perilipins2,Plin2)作为脂滴包被蛋白家族重要成员之一,对促进细胞内脂滴形成起着重要作用,在脂质储存、脂质代谢的调节、脂肪酸的氧化及炎症反应等多种生理功能中发挥重要作用。本文综述了Plin2基因的结构、表达和参与的生物学路径,以及其在脂质代谢和脂滴形成中的功能,进一步总结了该基因多态性与生产性状的关联性,可为牛科物种Plin2的深入研究提供参考。     

结核分枝杆菌感染相关microRNA的研究进展

microRNA是一类广泛存在真核生物中的长度约为22 nt的非编码小分子RNA,其主要是通过与靶基因信使RNA的特异性位点结合,使得靶基因降解或翻译受阻。microRNA可以调控许多生物学过程,如细胞分化、细胞增殖、细胞凋亡、细胞代谢、细菌感染和免疫等多个生理和病理过程。结核病是一种由结核分枝杆菌引起的人畜共患慢性呼吸道传染病,由于它已成为公共卫生防控的难题,深入研究结核病的感染和发病机制显得尤为迫切。有研究表明,microRNA与结核分枝杆菌感染的发生和发展相关,深入研究两者的关系,可为结核病的诊断和治疗提供新的理论支持。因此,笔者综述了结核分枝杆菌感染相关的microRNA的研究进展,希望为结核病的预防、控制和治疗提供新的思路。     

结核分枝杆菌疫源追踪的基因检测分析

目的探讨牛源性人结核疫源追踪的基因分析方法。方法采用复方PCR结核杆菌快速鉴定技术,针对特征性分枝杆菌标志基因(MTP40基因、α抗原基因和IS6110),对结核病人和患牛的标本,进行检测。结果患者标本结核分枝杆菌阳性;患牛标本牛分枝杆菌和结核分枝杆菌分别阳性。结论结核病奶牛不仅是人类牛型结核的可能来源,也可能成为人类人型结核的潜在来源。     

耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因的敲除对其生物被膜产量的影响

探索出一套分枝杆菌基因敲除的可靠方案,并研究耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因对其生物被膜产量的影响,结核分枝杆菌相关基因的敲除对其致病机理的深入研究有重要意义。利用融合PCR方法将MSMEG_6935基因的上、下游基因以及替代目的基因的kan基因融合,并将产物克隆到温敏型穿梭质粒pPR27,再电转入耻垢分枝杆菌mc2155中,筛选获得MSMEG_6935基因缺失株mc2155-6935。进一步研究MSMEG_6935基因的敲除对细菌生长曲线和生物被膜产量的研究。成功构建了MSMEG_6935基因的缺失株,并研究证明耻垢分枝杆菌MSMEG_6935基因的缺失对耻垢分枝杆菌的生长曲线没有影响,但会对其生物被膜的产量产生较大影响。     

二维薄层色谱法分析分枝杆菌脂质成分

为探讨卡介苗巴氏德菌株(Bacillus Calmette-Guérin-pasteur,BCG-pasteur)和耻垢分枝杆菌(Mycobacterium smegma-tis,mc^2155)两种菌株的脂质成分,且通过比较脂质成分差异为研发新型牛结核病脂类疫苗佐剂提供试验基础。本文通过石油醚,氯仿,甲醇,丙酮等有机溶剂萃取BCG-pasteur和mc^2155两种菌株脂质,采用薄层色谱法分析其非极性脂质成分的差异。结果显示,BCG-pasteur中脂质成分富含三酰甘油,甲硫酚二角酰亚胺,PAT家族蛋白,甘油二酯,游离脂肪酸,游离分枝菌酸,葡萄糖单霉菌酸酯以及硫脂I类和硫脂III类等物质;mc^2155脂质成分除了硫脂I类,其他成分均有表达,但相对于BCG-pasteur其含量明显减少。本萃取方法简便稳定,适用于分枝杆菌的非极性脂质提取,为分枝杆菌脂质成分的分析提供基础;本试验通过薄层色谱法分析显示卡介苗和耻垢分枝杆菌细胞壁脂质成分差异明显,表明不同结核分枝杆菌的细胞壁脂质成分存在明显差异,从而可以引起不同的免疫反应,可为新型牛结核病疫苗提供方向。     

牛分枝杆菌蛋白基因相互作用研究工具及其进展

目前有多种技术应用于结核分枝杆菌蛋白相互作用的研究：一是酵母双杂交技术,可以在生物体内验证2个蛋白的相互作用。二是构建分枝杆菌基因突变株,研究蛋白作用的机理,其基本策略为,基因敲除双链DNA的扩增;牛结核分枝杆菌/pJV53感受态细胞的制备;将基因敲除双链DNA片段转化至牛结核分枝杆菌细胞中;筛选、鉴定阳性菌落。三是通过GST pull-down试验检测已知蛋白和靶蛋白的相互作用。目前,研究牛分枝杆菌蛋白基因相互作用较多是RD1 区基因。研究表明,阐明分枝杆菌蛋白的作用机理有助于进一步研发高效的牛结核病诊断试剂和疫苗。     

环介导等温扩增法检测牛奶中结核分枝杆菌条件的优化

为优化环介导等温扩增（loop-mediated isothermal amplification,LAMP）法检测牛奶中结核分枝杆菌的条件,以结核分枝杆菌高度保守的16S rRNA基因为靶基因设计3对特异性引物（F3-B3、FIP-BIP、FLP-BLP）进行试验。比较改良后的CATB/NaCl法、细菌基因组DNA提取试剂盒及热裂解法提取其DNA的效率,确定最佳的提取方法。用灭菌处理过的牛奶对结核分枝杆菌悬液进行倍比稀释以确定该检测方法的敏感度。以牛奶中常见的布鲁氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、李斯特菌、巴氏杆菌、沙门氏菌为对照,对该方法进行特异性测试。结果表明,改良后的CTAB/NaCl法对牛奶中结核分枝杆菌DNA的提取效果要优于其他两种方法。LAMP法检测结核分枝杆菌的灵敏度为3×10⁰ CFU/mL,对人工阳性乳中结核分枝杆菌检测的灵敏度为3×10¹ CFU/mL。     

14株非结核分枝杆菌16S rRNA基因序列分析

为了对非结核分枝杆菌菌株进行分类与鉴定,试验采用PCR方法从14株非结核分枝杆菌中扩增16S rDNA基因5'端片段,并对所得DNA基因片段进行测序;同时用DNAMan软件对所获得的序列与GenBank中分枝杆菌序列进行比较,计算种间相似性,构建系统发育树。结果表明:14株非结核分枝杆菌中有浅黄分枝杆菌2株、偶发分枝杆菌3株、母牛分枝杆菌2株、新金色分枝杆菌4株,另有3株分别与Mycobacterium sp.Myc399、新金色分枝杆菌与偶发分枝杆菌有较好的亲缘关系。     

新疆奶牛副结核分枝杆菌的分离鉴定

为进一步确定新疆某规模化牛场疑似奶牛副结核病病原,本研究从PCR检测阳性牛粪便样本中共分离获得4株细菌,对其进行菌落形态观察、抗酸染色镜检以及16S r RNA、IS900特异性基因及亚型分型基因的扩增、序列测定与分析。结果显示,所分离的4株细菌为抗酸染色阳性菌,对其IS900基因及亚型分型基因检测均为阳性,它们的16S r RNA、IS900基因及亚型分型基因之间同源性为100%,与Gen Bank中登录的副结核分支杆菌序列同源性在99%以上,从而确定所分离的4株菌株均为Ⅱ型(牛型)副结核分枝杆菌。     

结核分枝杆菌蛋白酶体结构与功能研究进展

结核病是由结核分枝杆菌(MTB)引起的一种慢性传染病,其发病机制比较复杂。本文介绍了MTB蛋白酶体结构及其激活因子的研究进展,阐述了MTB蛋白酶体生理功能,揭示了蛋白酶体在结核分枝杆菌的致病性、持留性、转录调控中发挥的重要作用。对结核分枝杆菌蛋白酶体结构和生理功能的深入研究,有助于进一步探索结核分枝杆菌持留致病新机制,也可为疫苗和抗结核新药的研发提供理论依据。