《谷胱甘肽對銅綠假單胞菌致病性的作用機理研究》是依託西北大學，由張亞妮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：谷胱甘肽對銅綠假單胞菌致病性的作用機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張亞妮
- 依託單位：西北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
谷胱甘肽(glutathione,GSH)是細胞內最重要的抗氧化劑，在銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)感染組織中水平異常低。能否利用GSH治療P.aeruginosa感染性疾病，研究結果並不一致。我們研究結果顯示,GSH在P.aeruginosa細胞內水平的變化，可以調節毒性因子的表達、改變細菌的耐藥性，與P.aeruginosa的致病性密切相關，但具體機理尚不清楚。本項目以P.aeruginosa啟動子庫為平台，在全基因組水平篩選受GSH影響的基因，通過研究這些基因的功能，分析基因表達的調控網路，揭示GSH對P.aeruginosa致病性的作用機理及其在細胞中的具體功能。同時通過建立果蠅感染模型，在機體水平驗證GSH和P.aeruginosa致病性的關係，尋找GSH控制P.aeruginosa致病性的關鍵靶位點，為解決P.aeruginosa感染提供新途徑。
結題摘要
銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa），作為一種院內致病菌，對宿主細胞引起的氧化傷害是其導致病人感染死亡的原因之一。谷胱甘肽（glutathione，GSH）、N-乙醯-L-半胱氨酸（N-acetyl-L-cystine，NAC），作為細胞內最重要的抗氧化劑，在機體抗氧化劑防禦系統中起重要作用。構建谷胱甘肽合成酶基因（Glutathione synthetase，gshB）突變株PAO1(ΔgshB)，我們研究發現，PAO1(ΔgshB) 綠膿菌素（pyocyanine，PCN）生成量降低，外加GSH則可促進P. aeruginosa中與PCN生成相關的毒力相關基因phzA1、gacA的表達。於P. aeruginosa耐藥性而言，外加GSH 或NAC可降低P. aeruginosa對抗生素慶大黴素（Gen）、紅黴素（Em）、卡那黴素（Kan）和硫酸鏈黴素（Strep）的敏感性，增加對氯黴素（Cm）、氨苄青黴素（Amp）、四環素（Tet）的敏感性；在低氧條件下，NAC分別使Cm、Amp、Tet和Pol的MIC降低5、2、8和4倍。此外，NAC也可降低P. aeruginosa毒力因子PCN產量以及生物膜（Biofilm，BF）的量。相對PAO1而言，PAO1(ΔgshB) Swimming和Swarming 運動能力明顯降低。鞭毛和Ⅳ菌毛作為介導P. aeruginosa運動的兩大毒力因子，在P. aeruginosa粘附和毒性方面也起一定作用。通過體外構建A549細胞感染模型研究發現，與PAO1比較，PAO1(ΔgshB)對細胞毒性及感染能力下調。外加GSH可促進P. aeruginosa對A549細胞的粘附能力，降低P. aeruginosa對細胞的內化能力。同時，通過對A549細胞相關指標如LDH、ROS的測定得出，與PAO1比較，PAO1(ΔgshB)對細胞的毒性減弱。通過果蠅感染實驗，我們進一步得出PAO1(ΔgshB)由於gshB基因的缺失，導致其毒性和感染能力降低，充分證實GSH在保護細胞免遭P. aeruginosa毒害中的重要作用。
