我国伯氏疏螺旋体致病性及感染机制研究

【摘要】： 本研究以我国东北地区的两种致病基因型Borrelia garinii和Borrelia afzelii型伯氏疏螺旋体菌株为研究对象，分别采用实验动物学的方法系统地对其致病性进行了分析，采用分子流行病学的方法在型内进行了不同致病菌群的划分，在确立了我国的强侵袭力菌群之后，采用比较蛋白质组学的研究方法对其跨种传播的分子机制进行了研究。主要结果如下：(1) B．garinii基因型菌株JW1主要导致C3H小鼠关节、肾脏严重的病理改变，并且对脑组织有轻微损伤，其克隆后的菌株传代20代后毒力减弱，其毒力减弱的机制值得进一步研究；B．afzelii基因型菌株VH7和B．burgdorferi sensu stricto基因型菌株B31主要导致关节炎症状，除VH7之外其它菌株均可再次从动物体内分离得到，提示我国B．garinii基因型菌株JW1是强侵袭力菌株，而B．afzelii基因型菌株VH7则侵袭力较弱。(2)根据伯氏疏螺旋体主要致病因子外膜蛋白C(OspC)基因多态性分析，供试的我国18株伯氏疏螺旋体分别属于12个ospC致病群，其中B．garinii基因型内8个，均独立于已报道的致病类群之外；B．afzelii基因型内4个，有1个属GenBank已报道的A1致病群，其它未见报道；动物实验证明JW1所在菌群具有较强侵袭力，NMK3菌群次之，B．afzelii型的VH7菌群侵袭力较弱；序列分析显示在B．garinii和B．afzelii基因型菌株之间存在质粒基因的水平转移和重组等罕见的现象，提示我国的莱姆病的诊断以及疫苗抗原的选择应考虑多价联合抗原。(3)首次分析了B．garinii型伯氏疏螺旋体在模拟的媒介和宿主生长条件下的全菌可溶性蛋白表达谱的差异，在pH4-7和pH6-11的18cm胶上挑选出75个高丰度的、重复性好的差异表达的蛋白，质谱鉴定出25个，经分析有5个蛋白上调表达，与伯氏疏螺旋体传播和感染机制密切相关，它们分别是糖质新生和能量合成代谢以及三酰甘油合成代谢中的三个关键酶、调节细胞运动功能的趋化因子CheY，以及伯氏疏螺旋体黏附分子跨膜蛋白P66。CheY是伯氏疏螺旋体首次从蛋白质水平上鉴定出来的趋化调节因子。本研究推测病原体在从媒介到宿主的传播过程中：上调表达代谢过程中的三个关键酶来加速繁殖以适应入侵宿主的需要，提高鞭毛马达蛋白和转向蛋白合成来增加其运动性和穿透性；上调P66的合成量增加与宿主动物相应受体的结合力来增加其定植能力，从而在宿主体内建立持久的感染。(4)本研究构建了可用于莱姆病活体成像动物模型的穿梭载体pBSV2-PflgB-LuxCDABE，但是对B．garinii型的转化未能成功，提示B．garinii型菌株的转化机制值得剖析。