牛种布鲁氏菌clpP基因缺失株的毒力和免疫保护力评价

为研究布鲁氏菌clpP基因与细菌毒力的关系,采用同源重组的方法,构建牛种布鲁氏菌clpP基因缺失株,用巨噬细胞RAW264.7感染模型和小鼠感染模型评价clpP基因缺失株的毒力,同时测定该缺失株免疫小鼠后产生的免疫保护力。研究发现:牛种布鲁氏菌clpP基因缺失后,在细胞感染模型和小鼠感染模型中的毒力显著降低;clpP基因缺失株感染小鼠后,不引起脾脏肿胀,并且在脾脏内的持续期短于A19疫苗株,说明该基因缺失株具有更高的安全性;使用clpP基因缺失株免疫小鼠后,该基因缺失株无法抵御牛种布鲁氏菌2308株和羊种布鲁氏菌M28株的感染。本研究为揭示布鲁氏菌致病机制和新型布病疫苗研发提供了参考。     

Construction of Brucella ClpS Gene Mutant Strain and Its Effect on Virulence

The present study aimed to determine the role of ClpS gene,and to analyse the impact of ClpS mutation on the virulence of Brucella.A ClpS gene mutant strain,named ΔClpS was constructed by homologous recombination technology.The bacterial growth kinetics,the LPS synthesis ability and the survival ability of bacterial within macrophages as well as the virulence in mouse model were measured.In addition,the difference between parent strain 2308 and the mutant strain ΔClpS were compared.The results showed that under the same culture conditions,no difference in bacterial concentration was observed between 2308 and ΔClpS strains.The silver staining examination showed that the expression level of LPS extracted from two strains were similar,indicating ClpS gene mutation did not alter the growth rate and LPS synthesis ability of Brucella. In the cell infection assay,the survival ability of ΔClpS strain in cells was extremely significantly lower than that of 2308 strain at 72 h after infection (P<0.01).The results of mouse infection experiment showed that in the first week after infection,no significant difference in spleen weight and bacterial concentration between 2308 and ΔClpS strains infected mice was observed.However,at 4 weeks after infection,the bacterial concentration in spleen of ΔClpS infected mice was 10^3.93 CFU/g spleen,which was significantly lower than that of 2308 strain (10^6.68 CFU/g spleen,P<0.01).The spleen weight of ΔClpS infected mice was also remarkably lower than that of 2308 strain (P<0.01).In summary,the results suggested that the ClpS gene of Brucella did not play a role in Brucella growth rate and ability of LPS synthesis,whereas ClpS gene mutation decreased the ability of Brucella colonization in mouse spleen.     

三种布鲁氏菌病疫苗株的毒力比较

为系统比较我国现有布鲁氏菌病疫苗株A19、M5和S2的毒力,分别用上述3种疫苗株以1×105CFU/只免疫Balb/c小鼠,免疫后每隔2周采集小鼠脾脏,分离细菌,测定各疫苗株在小鼠脾脏中的存留时间。结果 A19、M5、S2在小鼠体内存活时间依次为14周、大于16周、6周。将以上3种疫苗株分别以1×109CFU/只免疫Hartley豚鼠,15日后测定豚鼠脾脏含菌量,结果 A19、M5、S2免疫后每克脾脏含菌量分别为2.8×104CFU、大于6.7×105CFU、3.8×103CFU。研究结果表明,我国目前使用的布鲁氏菌疫苗中,S2毒力最弱,A19其次,M5最强。     

布鲁氏菌VirB8变异株的构建及其感染力和毒力的测定

作者拟对缺失致病力因子--四型分泌系统中的VirB8基因后布鲁氏菌感染力和毒力的变化进行测定与分析.首先,构建了布鲁氏菌VirB8基因缺失株(△B8B.suis),用缺失株感染巨噬细胞和BALB/c小鼠,再用B.suis强毒攻击BALB/c小鼠并检测脾脏含菌数,观察其在动物体内定居能力、毒力及抗感染保护力.鉴定△B8B.suis为VirB8基因完全缺失株,△B8B.suis感染巨噬细胞6、24和48 h,其CFU分别为49、165和355;△B8B.suis感染BALB/C小鼠的每克脾含菌数为3.6×107(1×108CFU腹腔接种)和5×106(1×109CFU蹊部接种);BALB/c小鼠攻毒试验显示△B8B.suis免疫组每克脾平均含菌数为7.61×102,非免疫对照组为2.98×105.结果表明布鲁氏菌缺失VirB8基囚后,其毒力较亲本株弱,但能在小鼠脾脏定居,为弱毒株;△B8B.suis呈现出作为疫苗的生物学特性,但毒株能否作为疫苗株使用,还需进一步验证.     

一株粗糙型牛种布鲁氏菌诱导株的构建及鉴定

本试验旨在研究布鲁氏菌病疫苗的新型研制方法,并通过op诱导剂成功诱导出一株粗糙型牛种布鲁氏菌弱毒株,命名为RB71。试验检测了RB71相关基因的缺失情况,并对其脂多糖完整性、生长特性、遗传稳定性以及在小鼠巨噬细胞（RAW264.7）中生存能力等与光滑型菌株进行了比较研究。结果显示,试验成功获得了诱导突变株,其缺失片段大小为15 070 bp;热凝集试验阳性,能被结晶紫染色,吖啶黄凝集试验阳性;对提取脂多糖进行银染,结果显示O链缺失,诱导株RB71脂多糖不完整;连续传代30次,PCR检测未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,诱导株RB71生长速度显著低于亲本株A19;入侵RAW264.7细胞72 h时,其胞内存活率与亲本株相比极显著下降（P<0.01）。综上所述,本试验开发出一种能高效诱导光滑型布鲁氏菌变异为粗糙型布鲁氏菌的试剂及诱导方法,成功获得一株具有良好遗传稳定性的粗糙型减毒布鲁氏菌RB71诱导株,该诱导株在RAW264.7细胞内的存活能力显著变弱,这为新型弱毒布鲁氏菌粗糙型疫苗的研制奠定技术基础。     

布鲁氏菌分子标记、毒力缺失疫苗株△S19-2的构建

通过构建自杀质粒,用定向同源重组的方法,把改造的萤火虫萤光素酶报告基因Luc NF^＋替换布鲁氏菌S19疫苗株Bp26基因部分片段,构建出布鲁氏菌Bp26基因缺失突变株△S19-1。在此基础上,用同样的方法,敲除△S19-1上的毒力基因Bmp18,构建成△S19-2。用PCR与萤光素酶报告基因在布鲁氏菌中表达的方法进行验证,结果表明Bp26基因与Bmp18基因改造成功,△S19-2具有Bp26基因分子标记、Bmp18毒力基因缺失的特点。     

4株布鲁氏菌弱毒株对小鼠毒力及免疫保护力的评价

为检测国内外已有的布鲁氏菌疫苗株S19、M5、S2和RB51的胞内存活力、毒力、免疫保护力以及抗体消长水平,将上述4种疫苗株,分别以100:1的MOI侵染小鼠巨噬细胞,结果发现RB51的胞内存活力最强;以1×10~6 CFU/只免疫昆明小白鼠,测定各疫苗株在小鼠脾脏中的定居力,结果发现M5的定居力最强;待疫苗株在小鼠体内被清除后,以1×10~5 CFU/只腹腔接种2308毒株,进行攻毒试验,检测各疫苗株的保护力,结果发现M5的保护效果最好;免疫后连续10周采集血清,用ELISA检测血清中的Ig G滴度、IFN-γ的表达水平及抗体消长水平,结果发现S2、M5组的Ig G水平高于其他组,而各组间的IFN-γ水平差异不显著(P0.05);分别用虎红平板凝集试验(RBPT)和标准试管凝集试验(SAT)检测血清凝集状况,结果发现S2、S19组的抗体持续时间较长;剖检各疫苗株对小鼠脾脏、肝脏、肾脏等组织引起的病理学变化,结果发现M5引起的病变程度最强。     

羊种布鲁氏菌M5-90疫苗株铁应答调控因子irr和rirA基因缺失株的构建与鉴定

为研究铁调控因子irr和rirA在羊种布鲁氏菌（Brucella melitensis）感染过程中的作用,本研究通过卡那替换的方法构建两个缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA,分别将亲本株和缺失株在相同营养条件下培养36 h,观察其振荡培养时的生长变化趋势。分别将1×10⁸ CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90接种到含1.5 mol/L NaCl、pH 2.5、pH 11.5、10 mmol/L H₂O₂的1 mL布鲁氏菌液体培养基,比较缺失株和亲本株在不同条件下的生长特性;分别以1×10⁶ CFU M5-90Δirr、M5-90ΔrirA和M5-90感染小鼠巨噬细胞RAW264.7检测缺失株的黏附、侵袭和胞内生存能力。结果显示,在相同体外培养条件下缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA生长速度明显低于亲本株;M5-90Δirr、M5-90ΔrirA在高盐、强酸和强碱环境下生存率均显著或极显著低于亲本株（P<0.05;P<0.01）,在H₂O₂条件下这两个缺失株的生存率却显著高于亲本株（P<0.05）。与亲本株相比,缺失株在小鼠巨噬细胞RAW264.7内的侵袭和黏附能力均减弱,在感染后45 min缺失株M5-90Δirr和M5-90ΔrirA的黏附和侵袭能力均极显著低于亲本株（P<0.01）,但在感染后24 h,这两个缺失株在细胞内繁殖能力与亲本株相比有所增强。本研究报道了irr和rirA基因不仅调控了羊种布鲁氏菌的生长,同时对细菌黏附和侵袭能力也产生一定的影响,M5-90Δirr和M5-90ΔrirA是两株具有潜力的布鲁氏菌候选疫苗株。     

2308、M28、S1330三株不同种布鲁氏菌的毒力测定

为了测定牛、羊、猪三株不同种布鲁氏菌参考强毒株的毒力,选择了牛种2308、羊种M28和猪种S1330株,分别用雌性豚鼠（Hartley）和雌性小鼠（Balb/c）对其毒力进行测定。豚鼠测毒试验中,用含不同菌数的菌液腹股沟皮下注射5只豚鼠,测定2308、M28、S1330菌株的豚鼠最小感染量（MID）,结果显示以上3种毒株对豚鼠的最小感染量分别为9 CFU、10 CFU和30CFU。小鼠测毒实验中,将2308、M28和S1330菌液按1×105CFU/0.2 mL/只腹股沟皮下注射小鼠各5只,2周后分别剖杀小鼠,取脾脏测定含菌量,平均脾含菌量分别为1676971、314765、83811CFU/g脾脏。豚鼠和小鼠测毒均显示牛种2308株毒力最强,羊种M28株次之,猪种S1330毒力最弱。本研究首次用豚鼠和小鼠同时测定了布鲁氏菌2308、M28、S1330株的毒力,补充了布鲁氏菌参考强毒株的毒力数据。     

牛种与非牛种布鲁氏菌ELISA鉴别检测方法的建立

为建立鉴别不同种布鲁氏菌的ELISA检测方法,筛选出牛种和非牛种布鲁氏菌差异基因NC-017250,并将其克隆至原核表达载体pET-30a中,并诱导表达。以纯化的NC-017250重组蛋白为包被抗原,通过优化反应条件建立NC-017250重组蛋白的间接ELISA检测方法。结果优化后最适血清稀释度为1∶100,兔抗牛HRP-IgG酶标二抗的最佳稀释度1∶5 000,阴、阳性临界值为0.390。用该方法对布鲁氏菌S2免疫血清、A19免疫血清、PPD、FMD、BVD及IBR等阳性血清样品进行检测,除了布鲁氏菌S2免疫血清检出阳性外,其他均为阴性,特异性良好;该方法检测S2和A19免疫血清,并用SPSS软件分析敏感性达95.2%,敏感性较高。重复性试验结果显示,批内变异系数和批间变异系数均<5%。用该方法检测80份牛源临床布鲁氏菌血清样品,结果阳性率为21.3%(17/80)。建立的ELISA方法可用于区分牛种和非牛种布鲁氏菌抗体,为布鲁氏菌不同种鉴定试剂盒的研发奠定了基础。     

Construction and Identification of Brucella WadC Gene Deletion Strain

The purpose of the test was to analyze the role of the glycosyltransferase-encoding gene WadC in affecting the intracellular survival of Brucella.Using the Brucella sheep Rev.1 genome as template,the fusion fragments of the homologous arms of the upper and lower arms of WadC gene were obtained by homologous recombination,and ligated to the vector pUC19-SacB to construct the pUC19-SacB-ΔwadC recombinant vector,which was transferred to sheep species Brucella Rev.1,constructing a ΔwadC deletion strain (Rev.1ΔwadC),testing the genetic stability of the strain Rev.1ΔwadC,comparing and analyzing the growth characteristics of the parental strain Rev.1 and the deletion strain Rev.1ΔwadC and the BMDC and RAW264.7 viability of cells.The results showed that the gene-deficient strain was successfully constructed in the experiment,and no genetic back mutation was found in 30 consecutive passages.Under the same culture conditions in vitro,the growth trend of the deleted strain Rev.1ΔwadC was similar to that of the parental strain Rev.1,and both reached logarithmic growth period at 20 h and reached plateau period at 44 h.When the BMDC cells were infected at 48 and 72 h,the intracellular survival rate was significantly lower than that of the parent strain (P<0.05).The RAW264.7 macrophage test of infected mice showed that the parent strain had no significant difference with the gene deletion strain (P>0.05).To sum up,this experiment successfully constructed and obtained a strain of Brucella WadC gene with good genetic stability.The deletion strain had similar growth trend with the parent strain under in vitro culture conditions;However,the survival ability of the deletion strain in BMDC cells was significantly weakened.This study laid a foundation for further study on the function of WadC gene of Brucella.     

羊种布鲁氏菌WadC基因缺失株的构建与鉴定

试验旨在分析糖基转移酶编码基因WadC影响布鲁氏菌胞内存活的作用。以羊种布鲁氏菌Rev.1基因组为模板,通过同源重组方法获得WadC基因上、下游同源臂融合片段,并与载体pUC19-SacB连接,构建pUC19-SacB-ΔwadC重组载体,电转至羊种布鲁氏菌Rev.1,构建ΔwadC缺失株（Rev.1ΔwadC）,检测菌株Rev.1ΔwadC的遗传稳定性,比较分析亲本株Rev.1和缺失株Rev.1ΔwadC的生长特性及其在BMDC和RAW264.7细胞中的生存能力。结果显示,试验成功构建基因缺失株,连续传代30次未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,缺失株Rev.1ΔwadC与亲本株Rev.1生长趋势相似,均在20 h到达对数生长期,44 h进入平台期;侵染BMDC细胞48和72 h时,其胞内存活率显著低于亲本株（P<0.05）;而侵染小鼠RAW264.7巨噬细胞试验显示,亲本菌株和基因缺失株无显著性差异（P>0.05）。综上所述,本试验成功构建并获得了具有良好遗传稳定性的布鲁氏菌WadC基因缺失株,该缺失株在体外培养条件下与亲本株生长趋势相似;但该缺失株在BMDC细胞内的存活能力显著变弱,为深入研究布鲁氏菌WadC基因功能奠定基础。     

布鲁氏菌vceA基因缺失株的构建及生物学特性研究

试验旨在构建布鲁氏菌Ⅳ型分泌系统vceA基因缺失株,分析其生长特征及其在人胚胎滋养层细胞(HPT-8)中的存活能力。以布鲁氏菌S2308为模板,PCR扩增vceA基因上、下游同源臂,以pUC19K质粒为模板扩增kan基因,然后利用融合PCR技术将3段基因进行融合,再将此片段与pMD19-T载体连接,电转至大肠杆菌DH5α感受态细胞中,构建ΔvceA基因缺失株(S2308ΔvceA),通过卡那抗性对缺失株进行连续筛选,并检测其遗传稳定性。在相同培养条件下,观察亲本株S2308和S2308ΔvceA的生长变化趋势,以侵染复数(MOI)100∶1侵染HPT-8细胞,通过CFU计数检测亲本株S2308和缺失株S2308ΔvceA在细胞内的生存能力。结果显示,试验成功获得片段大小为372、510、1 093 bp的vceA基因上、下游同源臂和kan基因;且成功构建pMD19-T-vceA-kan自杀载体,将其电转入大肠杆菌DH5α感受态细胞,构建基因缺失株,连续传代10次未发现基因回复突变;在体外相同培养条件下,缺失株S2308ΔvceA与亲本株S2308生长趋势相似,均在12 h达到对数生长期,30 h进入平台期;侵染HPT-8细胞12 h时,缺失株S2308ΔvceA在细胞中的数量显著低于亲本株S2308(P<0.05)。综上所述,本试验成功构建并获得了具有良好遗传稳定性的布鲁氏菌vceA基因缺失株,该缺失株在体外培养条件下与亲本株生长趋势相似;但该缺失株在HPT-8细胞内的存活能力显著变弱。     

布鲁氏菌BPE159基因缺失株的构建及BPE159蛋白对细胞自噬因子表达的影响

【目的】构建布鲁氏菌BPE159基因缺失株,研究缺失株体外生长变化特征及其在宿主细胞中的存活能力,探究布鲁氏菌感染期间分泌蛋白BPE159对自噬因子表达的影响。【方法】同源重组方法构建布鲁氏菌BPE159基因重组质粒,电转化布鲁氏菌S2308感受态细胞构建BPE159基因缺失株S2308ΔBPE159。PCR扩增BPE159基因,连接转化构建pBBR1MCS-4-BPE159载体,提取质粒进行电转化,构建BPE159基因回补株S2308ΔBPE159-C。琼脂糖凝胶电泳检测缺失株和回补株遗传稳定性。构建布鲁氏菌感染小鼠巨噬细胞RAW264.7模型,实时荧光定量PCR检测布鲁氏菌侵染后自噬细胞因子ATG5、Beclin1、LC3a和LC3b基因表达水平。以S2308、S2308ΔBPE159和S2308ΔBPE159-C株侵染小鼠巨噬细胞,收集细胞总RNA,实时荧光定量PCR检测BPE159基因缺失对布鲁氏菌侵染后自噬细胞因子表达水平的影响。在相同起始浓度下培养S2308、S2308ΔBPE159及S2308ΔBPE159-C株,观察细菌生长变化趋势;评价S2308ΔBPE159株在不同...     

布鲁氏菌分泌蛋白BMCO基因缺失株的构建及生物学特性研究

【目的】 试验旨在构建牛种布鲁氏菌S2308的多铜氧化酶(BMCO)基因缺失株,探究缺失株的生长特性及在宿主细胞中的存活能力,并分析BMCO蛋白的结构。【方法】 利用PCR扩增BMCO基因上、下游同源臂和Kan基因,通过融合PCR技术将3段基因进行融合。融合片段与pMD19-T载体连接,制作牛布鲁氏菌S2308感受态细胞,1 800 V电压、400 Ω电阻电转化至牛种布鲁氏菌S2308感受态细胞中,涂布于Kan抗性的布鲁氏菌固体培养基中,筛选挑取阳性菌落,连续培养10代,检测第10代阳性菌落的遗传稳定性和生长变化趋势,将pBBR1MCS-4-BMCO融合质粒电转至能够稳定遗传BMCO基因缺失的牛种布鲁氏菌中,培养筛选阳性菌落。以感染复数(MOI)100分别用亲本株、缺失株、回补株侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,通过平板计数法分别检测3种菌株在细胞内的生存能力。【结果】 试验成功获得片段大小为522、539、1 054 bp的BMCO基因上、下游同源臂和Kan基因;成功构建pMD19-T-BMCO-Kan融合片段重组载体;获得稳定遗传的BMCO基因缺失株,命名为S2308ΔBMCO;成功构建BMCO基因回补株,命名为ΔBMCO::BMCOS2308;缺失株和亲本株表现的生长曲线相同,均在12 h达到对数生长期,30 h进入平台期;侵染小鼠巨噬细胞RWA264.7后,与亲本株S2308相比,S2308ΔBMCO株在胞内的生存能力极显著降低(P<0.01)。生物信息学分析结果表明,BMCO属于疏水蛋白,定位于胞质且含有大量的无规则卷曲、α-螺旋和延伸链,预示该蛋白具有多个结合位点。【结论】 本研究成功构建了布鲁氏菌BMCO基因的缺失株和回补株,BMCO基因的缺失不影响其生长性能,但其在宿主细胞内的存活能力显著性降低,初步分析了BMCO蛋白的结构,为后续布鲁氏菌分泌蛋白的功能研究奠定基础。     

布鲁菌外膜蛋白及毒力因子研究进展

布鲁菌细胞膜的基本结构包括脂多糖和外膜蛋白,与细菌的毒力及免疫原性相关。文章描述了布鲁菌外膜蛋白分子结构的最新进展。该菌的外膜蛋白由第一组、第二组和第三组外膜蛋白构成。第一组外膜蛋白对维持布鲁菌外膜蛋白的结构起重要作用;第二组包括36 ku~38 ku外膜蛋白,为膜孔蛋白,由Omp2a和Omp2b基因编码,其中38 ku蛋白基因可能是一个与毒力相关的基因;第三组外膜蛋白包括31 ku和25 ku两个相关的蛋白,具有重要的免疫功能。31 ku蛋白属膜孔蛋白,25 ku蛋白还与毒力有关。文章也介绍了布鲁菌毒力因子研究的最新进展。     

无乳链球菌dnaJ基因缺失株的构建及其致病性研究

为研究dnaJ基因序列与细菌致病力的关系,本研究构建了dnaJ基因缺失株和互补株,并对其致病性进行验证。参照GenBank中无乳链球菌GD201008-001（登录号：NC_018646）目的基因序列分别设计引物,PCR克隆dnaJ基因上、下游同源臂基因序列,通过融合PCR将两个片段连接到一起,构建dnaJ基因上、下游同源臂融合片段,PCR克隆含有启动子序列的dnaJ基因。将dnaJ基因上、下游同源臂融合片段和含有启动子序列的dnaJ基因分别连接链球菌-大肠杆菌穿梭质粒pSET4s和pSET2,电转化GD201008-001感受态细胞,构建dnaJ基因缺失株ΔdnaJ和互补株CΔdnaJ。通过分析ΔdnaJ和CΔdnaJ的遗传稳定性与形态学变化对dnaJ上、下游基因转录的影响,以及生长速率和斑马鱼攻毒试验评价dnaJ基因对无乳链球菌毒力的影响。经PCR鉴定和测序证明,ΔdnaJ和CΔdnaJ构建成功;与野生株GD201008-001相比,ΔdnaJ和CΔdnaJ在细菌染色形态上均无明显差异,但ΔdnaJ在液体培养基中的生长速度明显减缓;dnaJ基因的缺失未对相邻基因的转录造成影响;ΔdnaJ对斑马鱼的毒力明显下降,对斑马鱼的LD₅₀为5.68×10⁴ CFU,约是野生株的241倍。dnaJ基因对无乳链球菌的毒力有显著影响,本试验结果为进一步探究无乳链球菌dnaJ基因的功能提供了参考依据。     

小肠结肠耶氏菌毒性质粒基因文库的构建

本研究以pAT153质粒为载体,构建了小肠结肠耶氏菌毒性质粒(pVYE)经限制性内切酶Bam HI和PstI消化产生的DNA片段的基因文库.实验克隆了8株(pYBI～8)pVYE的BamHI片段和6株(pYPI～6)pVYE的PstI片段的重组子.其中pYB4、pYB7、pYB8重组质粒中插入的pVYE—Bam HIDNA片段的分子量分别为8.7、3.8、20kb;pYP3、pYP5、pYP6重组质粒中插入的pVYE-Pst I DNA片段的分子量分别为4.5、3.0、7.0kb.本实验结果为进一步筛选和制备特异性基因探针奠定了基础.