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背景:致病性钩端螺旋体(Lerptospira,简称钩体)感染引起的钩端螺旋体病(leptospirasis)是全球流行的人兽共患性疾病,也是我国重点防疫和监控的主要传染病之一。致病性钩体通过黏膜或破损皮肤侵入人体后,迅速进入血流引起中毒性败血症,临床主要表现为高热、肌痛、全身浅表淋巴结肿大,随后穿越小血管播散至肺、肝和肾等脏器加重病情。黏附细胞与侵入宿主是病原微生物致病的前提,但致病性钩体黏附因子及其作用机制迄今了解甚少。血管假性血友病因子(von Willebrand factor,v WF)是关键凝血因子,其A区(v WF-A)可分别与血小板表面糖蛋白Ib(GPIb)受体和胶原蛋白(collagen,COL)结合,使血小板聚集于血管内皮破损后暴露COL的基底膜,发挥抑制出血作用。我们发现,致病性问号钩体黄疸出血群赖型赖株LA_0012、LA_0697和LA_4207基因产物中含有v WF-A超家族结构域,但无与血小板GPIb受体结合位点,但此类基因产物的致病作用与机制迄今未见研究报道。我们推测,上述v WF-A基因产物介导问号钩体黏附细胞胞外基质(extracellular matrix,ECM)、细胞间隙和血管基底膜中的COLs,从而在问号钩体侵入宿主和体内播散中发挥作用。方法:采用生物学信息学软件分析问号钩体赖株v WF-A基因(LA_0012、LA_0697和LA_4207)产物结构与功能。构建上述基因v WF-A功能结构域片段原核表达系统,采用Ni-NTA亲和层析法提纯目的重组蛋白r Lep0012、r Lep0697和r Lep4207,SDS-PAGE检查各目的重组蛋白表达情况。提纯的r Lep0012、r Lep0697和r Lep4207免疫家兔获得兔抗血清,采用饱和硫酸铵沉淀和DEAE-52柱层析法分离r Lep0012-Ig G、r Lep0697-Ig G和r Lep4207-Ig G。采用酶联免疫吸附法(ELISA)和表面等离子共振法(SPR)检测r Lep0012、r Lep0697和r Lep4207与人I、III、IV和VI型胶原蛋白(COL1/3/4/6)结合能力。采用实时荧光定量RT-PCT和Western Blot法检测问号钩体赖株感染人和小鼠血管内皮细胞(HUVEC和EOMA)时v WF-A基因转录和表达水平变化。结果:问号钩体赖株v WF-A基因(LA_0012、LA_0697和LA_4207)产物均为含v WF-A超家族结构域的表面或跨膜蛋白,但LA_0697和LA_4207基因还含有金属离子依赖性黏附位点(MIDAS)。所构建的原核表达系统能有效表达目的重组蛋白r Lep0012、r Lep0697和r Lep4207,Ni-NTA亲和层析法提纯r Lep0012、r Lep0697和r Lep4207后SDS-PAGE检测均显示为单一蛋白条带。ELISA结果显示,r Lep0697与COL3/6呈强结合,但与COL1/4呈弱结合;r Lep4207与COL1/4呈强结合,但与COL3/6呈弱结合;r Lep0012与COL1/3/4/6均呈弱结合。SPR结果显示r Lep0697能快速结合COL3/6但快速解离(KD值=5.71×10-8和5.89×10-8M),r Lep4207快速并稳定结合COL1/4(KD值=6.4×10-9和3.2×10-9M),r Lep0012不能结合COL1/3/4/6。问号钩体赖株感染HUVEC和EOMA细胞时,上述v WF-A基因m RNA转录和蛋白表达水平均显著升高(p<0.05)。结论:LA_0697和LA_4207基因产物可作为问号钩体黏附因子与宿主ECM、细胞间隙和血管基底膜中COLs结合,从而在问号钩体侵入宿主和宿主体内播散过程中发挥重要作用。