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猪链球菌2型(Strreptococcus suis serotype2, SS2)是一种人畜共患传染病病原,对于养殖业的健康发展以及人类的生命健康具有严重威胁。近年来,猪链球菌2型的危害引起国内外的广泛关注,其分子致病机理和免疫方面的研究是目前研究的热点。尽管很多学者从单个或多个毒力因子的角度去阐述猪链球菌2型的分子致病机理,取得了一些进展,但仍无法很好的解释其如何突破机体的天然免疫系统以及血脑屏障,从而引起脑膜炎等病症。病原菌致病通常不是由单一毒力因子引起,而是由多种毒力因子的共同作用而造成的,毒力因子在调控系统的控制下,形成一个精致的调控网络。双组份调控系统(Two-Component Regulatory System, TCS)是细菌中广泛存在的一种重要的信号转导机制,能将外界环境中感应到的信息传给内部系统。研究证实,TCS参与调控细菌毒力因子表达、细菌致病性和生长代谢等,目前在SS2中发现有至少15对双组分调控系统。中性粒细胞(Polymorphonuclear leukocytes, PMNs or Neutrophils)存在血液中,是体内数量最多的白细胞,类似巨噬细胞,具有吞菌活性,在急性炎症中起着十分重要的作用,是机体抵抗病原菌的第一道防线。病原与宿主的相互作用在其致病过程中扮演重要作用。尽管多种SS2毒力因子已被证实在致病中具有重要作用,但细菌与天然免疫系统作用后基因表达变化的全面分析报道却很少。而且,对猪链球菌2型引起急性炎症或逃避宿主天然免疫的分子机制了解非常有限。本文选取SS2野生株SC19和猪中性粒细胞(PMNs)为研究对象,将SS2与PMNs相互作用后,通过基因表达谱芯片、生物信息学分析、荧光定量PCR等方法获得差异表达基因并分类;以CD1小鼠为模型评价双组份调控系统基因1660HK/RR,1910HK/RR和1094HK/RR基因缺失突变株△1660HK/RR,△1910HK/RR、△1094HK/RR的毒力以及引起的炎症反应,为阐明双组份调控系统引起急性炎症反应或免疫逃避的分子机制,深入研究S. suis2分子致病机理奠定理论基础,也为S. suis2新型疫苗和药物靶标分子设计提供新的思路。具体研究内容如下:1.猪中性粒细胞的分离和培养本研究采用Ficoll-Hypaque密度梯度离心法分离PMNs,经Giemsa染色后检测PMNs的纯度为98%,采用苔盼蓝(0.01%浓度)排除法检测PMNs活力为96%,符合实验要求。2.猪链球菌2型感染猪中性粒细胞后转录表达谱结果与分析将SS2与PMNs互作,并在0.5h、1h、和3h时间点采集样品制备表达谱芯片,与无中性粒细胞对照组的杂交后的表达谱芯片的信号值相比较,Fold Change (FC)≥2的转录本为上调,FC≤0.5的为下调,FC在0.5到2之间为无显著变化。结果表明,0.5h时有154个基因上调表达,188个基因下调表达;1h时有213个基因上调表达,223个基因下调表达;3h时有531个基因上调表达,665个基因下调表达。3个时间点都上调的基因有75个,都下调的基因有81个。进一步对差异表达的TCS基因分析发现,SSU050427、SSU050906、 SSU050944、SSU051358、SSU051595、SSU051660和SSU051685等7个基因一直上调表达;而SSU050883、SSU052090,2个基因一直下调表达;SSU050430、SSU051910和SSU052148,3个基因先下调表达后上调表达;SSU051094基因先上调表达,然后下调表达。3.TCS基因缺失突变株对致病性和炎症反应的影响在SS2与天然免疫细胞猪中性粒细胞的相互作用过程中,双组份调控系统基因呈现不同的表达情况,且在不同时间发挥作用。1094HK/RR、1660HK/RR和1910HK/RR基因分别在免疫反应的早期、中期和后期发挥作用。以CD-1小鼠为模型,动物实验结果表明,双组份调控系统基因1910HK/RR、1094HK/RR和1660HK/RR缺失后,降低了宿主促炎症因子的表达水平,在12小时宿主炎症反应最为强烈;SS2抵抗PMNs吞噬的能力,以及SS2的致病性明显降低。