【摘要】：金黃色葡萄球菌是細(xì)菌感染最常見(jiàn)的病原體之一,可引起從輕微的皮膚感染到嚴(yán)重的深層感染如骨髓炎、肺炎等一系列疾病。生物被膜是金黃色葡萄球菌感染治療急需解決的問(wèn)題,其主要成分是胞外多糖PIA、胞外蛋白質(zhì)以及胞外DNA,能夠?yàn)榧?xì)菌提供保護(hù),使其免受抗生素的殺傷及造成免疫逃逸。轉(zhuǎn)錄因子Rbf被報(bào)道參與促進(jìn)ica操縱子轉(zhuǎn)錄以及PIA產(chǎn)生,從而促進(jìn)生物被膜形成。實(shí)驗(yàn)室前期工作預(yù)示Rbf受到LuxS/AI-2系統(tǒng)的抑制,可能是群體感應(yīng)系統(tǒng)LuxS/AI-2系統(tǒng)中自誘導(dǎo)分子AI-2的潛在受體,在群體感應(yīng)系統(tǒng)調(diào)控生物被膜形成中也起著重要作用。因此我們針對(duì)其進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),希望能夠完善以Rbf為中心的生物被膜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),金黃色葡萄球菌二元信號(hào)系統(tǒng)ArlR以及全局調(diào)控因子MgrA共同組成ArlR-MgrA調(diào)控級(jí)聯(lián),對(duì)Rbf有著直接的抑制作用,是Rbf上游直接的調(diào)控因子。ArlR-MgrA調(diào)控級(jí)聯(lián)可以通過(guò)對(duì)Rbf的抑制間接調(diào)控下游的ica操縱子以及PIA合成,同時(shí)ArlR-MgrA調(diào)控級(jí)聯(lián)還可以直接結(jié)合ica操縱子的啟動(dòng)子區(qū)域直接促進(jìn)其轉(zhuǎn)錄以及PIA產(chǎn)生。綜合突變株的icaA基因轉(zhuǎn)錄水平以及PIA的定量實(shí)驗(yàn)證明,ArlR-MgrA調(diào)控級(jí)聯(lián)對(duì)于ica操縱子的調(diào)控以直接的促進(jìn)作用為主。胞外金屬蛋白質(zhì)酶Aur可以切割絲氨酸蛋白質(zhì)酶SspA使其成熟,成熟的SspA可以切割半胱氨酸蛋白質(zhì)酶SspB使其具有活性,這些蛋白質(zhì)酶對(duì)生物被膜都有一定的抑制作用。我們發(fā)現(xiàn)Rbf對(duì)于胞外蛋白質(zhì)酶Aur具有直接的抑制作用,證實(shí)Rbf對(duì)于生物被膜的促進(jìn)作用并不僅僅依賴于增強(qiáng)PIA的產(chǎn)生。隨后我們發(fā)現(xiàn)ArlR-MgrA調(diào)控級(jí)聯(lián)通過(guò)抑制Rbf對(duì)aur基因存在正向調(diào)節(jié),同時(shí)ArlR-MgrA 調(diào)控級(jí)聯(lián)也可以直接結(jié)合 aur 基因的啟動(dòng)子直接促進(jìn)其表達(dá)。這些結(jié)果證明ArlR和MgrA主要通過(guò)促進(jìn)胞外蛋白質(zhì)酶Aur的表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生物被膜的抑制作用。σ~B是金黃色葡萄球菌中重要的σ因子,對(duì)于ica操縱子存在不依賴icaR基因的抑制作用,同時(shí)對(duì)包括Aur在內(nèi)的胞外蛋白質(zhì)酶也有抑制作用。我們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示無(wú)論在σ~B失活的NCTC8325菌株中或是σ~B活性恢復(fù)的菌株中,上述調(diào)控通路均未受明顯影響,即本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的調(diào)控通路為非σ~B依賴的。同時(shí)實(shí)驗(yàn)還研究了 LuxS/AI-2群體感應(yīng)系統(tǒng)對(duì)Aur的調(diào)控,發(fā)現(xiàn)LuxS/AI-2系統(tǒng)并不通過(guò)對(duì)Rbf的調(diào)控作用影響Aur的水平。最后,我們還探究了金黃色葡萄球菌NCTC 8325二元信號(hào)系統(tǒng)SAOUHSC_01314的部分功能,證實(shí)其可以通過(guò)抑制Aur的水平來(lái)增強(qiáng)生物被膜的形成。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R378
【圖文】：

ｔａｐｙｏｃｏｃｃａｃｅａｅ／ａ／ｏｃｏｃｃｗｓ。ｐ７＿ｙ萄狀的，“ｃｏｃｏｗ”意思為球狀，“ａｗｒｅｒｗ”意思為金黃色，因其菌落在金黃色而得名。德國(guó)內(nèi)科醫(yī)師及微生物學(xué)家Ｒｏｓｅｎｂａｃｈ在１８８４年葡萄球菌加以命名，并將其與表皮葡萄球菌（ｉＳＶａｐ／ｉｙ／ｏｃｏｃｃｔｗｅｐ／ｄｍ來(lái)。逡逑金黃色葡萄球菌屬于革蘭陽(yáng)性菌，單個(gè)球菌直徑大約為0．７－１．２＾ｍ，鏡下呈現(xiàn)葡萄串狀，沒(méi)有芽胞及鞭毛。由于金黃色葡萄球菌的分裂菌體分裂緩慢，因此顯微鏡下觀察多見(jiàn)四聯(lián)體，子代細(xì)胞不能完全持粘附，導(dǎo)致呈現(xiàn)成簇的葡萄狀。金黃色葡萄球菌對(duì)于生長(zhǎng)環(huán)境的，在普通培養(yǎng)基內(nèi)即可生長(zhǎng)良好。金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)過(guò)程為需氧最適生長(zhǎng)溫度為３７°Ｃ，最適生長(zhǎng)ｐＨ值為７．４。其在平板上形成的伴有光澤，一般為圓形凸起，直徑為１－２邋ｍｍ。由于金黃色葡萄球ａ－溶血素和Ｐ－溶血素，所以血平板上生長(zhǎng)的菌落周圍可形成透明的溫有氧條件下，金黃色葡萄球菌菌落生長(zhǎng)到一定大小后，會(huì)由0８類胡蘿卜素，因此菌落多呈現(xiàn)金黃色，而在無(wú)氧條件下這一過(guò)程ｔｚｉｆ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２００５；邋Ｌｏｗｙ邋１９９８ａ）。逡逑

邐第一章實(shí)驗(yàn)背景邐逡逑細(xì)胞的趨化作用，可以降低粒細(xì)胞的吞嗟殺傷能力（Ｌｅｅ邋ａｎｄ邋Ｉａｎｄｏｌｏ邋１９８６）。逡逑（１２）凝固酶逡逑血漿凝固酶可以促使添加了枸椽酸鈉或肝素等抗凝劑的血漿發(fā)生凝固，常出逡逑現(xiàn)于致病菌株中，是鑒定葡萄球菌有無(wú)致病性的重要標(biāo)志。凝固酶有兩種：一種逡逑稱作游離凝固酶（ｆｒｅｅｃｏａｇｕｌａｓｅ），由金黃色葡萄球菌合成后分泌至胞外，通過(guò)與逡逑凝血酶原協(xié)同作用，促使纖維蛋白質(zhì)原轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白質(zhì)，最終導(dǎo)致血漿凝固；逡逑另一種稱作結(jié)合凝固酶（ｂｏｕｎｄ邋ｃｏａｇｕｌａｓｅ）或凝聚因子（ｃｌｕｍｐｉｎｇ邋ｆａｃｔｏｒ），由金逡逑黃色葡萄球菌合成后結(jié)合在菌體表面并不脫落，但不屬于細(xì)菌表面物質(zhì)，通過(guò)結(jié)逡逑合纖維蛋白質(zhì)原而使細(xì)菌凝聚（Ｐａｎｉｚｚｉｅｔａｌ．２００４）。目前凝固酶在金黃色葡萄球菌逡逑致病過(guò)程中的具體功能并不清楚，但有實(shí)驗(yàn)表明其對(duì)肺炎的產(chǎn)生十分重要，同時(shí)逡逑對(duì)急性心內(nèi)膜炎的發(fā)生也有一定的貢獻(xiàn)（Ｌｏｗｙ邋２０００）。逡逑

逡逑最初ｅＤＮＡ只被視作細(xì)胞裂解的產(chǎn)物，但目前越來(lái)越多的研宄顯示ｅＤＮＡ逡逑作為整合在生物被膜基質(zhì)中的一部分參與整個(gè)生物被膜的生命周期（Ｍｏｌｉｎ邋ａｎｄ逡逑Ｔｏｌｋｅｒ－Ｎｉｅｌｓｅｎ邋２００３）。ｅＤＮＡ的主要作用之一是促進(jìn)菌體的聚集，對(duì)能夠自身絮逡逑凝的小紅卵菌屬的研宄顯示，利用核酸酶處理可使小紅卵菌屬的細(xì)菌去絮凝化，逡逑而多糖降解酶和蛋白質(zhì)降解酶均沒(méi)有作用（Ｗａｔａｎａｂｅｅｔａｌ．邋１９９８）。而在銅綠假單胞逡逑菌的生物被膜中，ｅＤＮＡ充當(dāng)著胞間連接物的角色。同時(shí)ｅＤＮＡ還可以螯合陽(yáng)離逡逑子，起到穩(wěn)定脂多糖和細(xì)菌外膜的作用（Ｙａｎｇ邋ｅｔ邋ａｌ．邋２００７）。逡逑ｅＤＮＡ的定位在不同的生物被膜中也有很大不同。在銅綠假單胞菌的生物被逡逑膜中，ｅＤＮＡ形成網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，而在水生細(xì)菌變形菌中，ｅＤＮＡ形成纖維狀網(wǎng)絡(luò)逡逑（Ａｌｌｅｓｅｎ＿Ｈｏｌｍｅｔａｌ＿２００６；Ｂ６ｃｋｅｌｍａｎｎｅｔａｌ．２００６）。而在蘑薛型菌落中，ｅＤＮＡ邋以逡逑時(shí)間依賴的模式定位在莖部頂端，濃度高于其它部位，成為莖部和帽區(qū)的分界，逡逑這一現(xiàn)象可能有利于菌體的聚集，從而形成帽區(qū)（Ａｌｌｅｓｅｎ邋－邋Ｈｏｌｍｅｔａｌ．邋２００６）。逡逑在一些菌株中，ｅＤＮＡ雖然與基因組ＤＮＡ有某種程度上的相似性，但仍存逡逑在顯著差異，表明這些ｅＤＮＡ并不是簡(jiǎn)單來(lái)源于細(xì)胞裂解。而在另一些菌株中如逡逑銅綠假單胞菌，ｅＤＮＡ與基因組ＤＮＡ完全相同（ＳｔｅｉｎｂｅｒｇｅｒａｎｄＨｏｌｄｅｎ２００５）。因逡逑此，ｅＤＮＡ的來(lái)源仍值得進(jìn)一步研宄。逡逑

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本文編號(hào)：2796175