豬鏈球菌小RNA rss04促進腦膜炎形成的分子機制

《豬鏈球菌小RNA rss04促進腦膜炎形成的分子機制》是吳宗福為項目負責人，南京農業大學為依託單位的面上項目。

基本介紹

• 中文名：豬鏈球菌小RNA rss04促進腦膜炎形成的分子機制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：吳宗福
• 依託單位：南京農業大學

項目摘要

豬鏈球菌（SS）是一種革蘭氏陽性致病菌，可引致豬及人腦膜炎等多種疾病，目前對其腦膜炎形成機制還缺乏了解。近年來研究發現細菌小RNA是一種新型毒力調控因子，但尚未有其調控SS毒力機制的報導。申請者前期發現SS小RNA rss04在豬腦脊液中上調錶達，促進豬和小鼠腦膜炎形成，該基因缺失後SS毒力降低。本項目通過探討rss04在SS與小鼠腦微血管內皮細胞和免疫活性細胞互作中發揮的生物學功能，並分析其對SS莢膜形成能力和在豬腦脊液中增殖能力的影響，揭示rss04促進腦膜炎形成的途徑；採用MS2識別序列純化技術，結合轉錄組、蛋白組及生物信息學等，鑑定rss04靶位與RNA結合蛋白；分析rss04對靶位穩定性及翻譯水平的影響，確定與靶位結合區域和RNA結合蛋白的功能，闡明rss04調控靶位機制。該研究有助於理解SS引致腦膜炎機制，也為革蘭氏陽性菌RNA結合蛋白功能及小RNA調控靶位機制提供新的參考。

結題摘要

豬鏈球菌是一種革蘭氏陽性致病菌，可引致豬及人腦膜炎等多種疾病，目前對其腦膜炎形成機制還缺乏了解。近年來研究發現細菌小RNA是一種新型毒力調控因子，但尚未有其調控豬鏈球菌毒力機制的報導。前期發現豬鏈球菌小RNA rss04在豬腦脊液中上調錶達，促進豬和小鼠腦膜炎形成，該基因缺失後豬鏈球菌毒力降低。通過小鼠體內攻毒、比較蛋白組學分析、免疫轉印、電鏡觀察、斑點雜交、小鼠腦微血管內皮細胞黏附與侵襲等一系列體內外實驗，發現豬鏈球菌小RNA rss04不僅可通過抑制轉錄調控因子CcpA蛋白水平調控莢膜產量，從而促進豬鏈球菌黏附和侵襲小鼠腦微血管內皮細胞及在小鼠腦中激發更強的炎症反應，rss04還可通過正調控LuxS蛋白水平，從而影響生物被膜形成，促發腦膜炎。採用MS2識別序列純化技術，成功建立篩選豬鏈球菌RNA結合蛋白的方法，結合生物信息學預測，發現9個候選RNA蛋白，為革蘭氏陽性菌RNA結合蛋白功能的研究提供參考。另外，建立的小鼠蛛網膜下腔注射方法，不僅明確生物被膜在豬鏈球菌導致腦膜炎過程中發揮重要的作用，進一步證實豬鏈球菌小RNA rss04調控生物被膜從而影響腦膜炎進程。而且，與其他感染途徑相比，該方法具有明顯的優勢：它不僅可以用於評價菌體成分在腦部對宿主免疫應答產生的影響以及模擬豬鏈球菌入侵中樞系統；還可以用來研究其他細菌性病原引致腦膜炎，評價抗細菌性腦膜炎藥物的治療效果。rss04是細菌小RNA研究中第一個明確與腦膜炎進程相關的sRNA，研究結果有助於理解豬鏈球菌引致腦膜炎機制，將豬鏈球菌致病機制的視野提升到新的高度。項目執行過程中共發表8篇標註的論文，其中SCI論文6篇，中文核心期刊論文2篇。