金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是一种常见的能够引起人和动物感染的病原体菌,严重危害人类和动物健康。为了完成必要的生命周期,金黄色葡萄球菌对不同的环境有着很强的适应能力,如抗生素压力下产生的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),具有广谱耐药性MRSA具有高致病性,传播途径广等特性,从而为其防治工作带来较多挑战。更为严峻的是,MRSA耐药谱还在持续增加,临床上已分离到对万古霉素敏感性降低的MRSA菌株(hVISA),而万古霉素是目前防治MRSA的主要药物。病原菌逃逸或抑制宿主免疫应答是其具有高度致病性的原因,而其毒力因子是其免疫逃逸的分子基础。因此研究金黄色葡萄球菌的毒力因子的免疫调节机制对寻求预防和治疗金黄色葡萄球菌感染方法具有重要的指导意义。乙酰转移酶A(OatA)是金黄色葡萄球菌重要的毒力因子,促使金黄色葡萄球菌具备溶菌酶抗性,提高其在宿主细胞中的存活。然而,Oat A在金葡菌感染中的免疫调节机制,仍不清楚。本实验首先构建了金黄色葡萄球菌USA300 oat A基因缺失菌株和回补菌株,并进行溶菌酶平板扩散实验检测OatA促溶菌酶抗性功能,功能性验证oatA基因缺失菌株和回补菌株的成功构建为接下来的实验提供了重要实验材料。病原菌入侵宿主过程中巨噬细胞在天然免疫防御系统中起着重要作用。因此,本研究首先利用金黄色葡萄球菌感染巨噬细胞,探究毒力因子OatA在金黄色葡萄球菌感染中的天然免疫应答。本研究在体外实验中发现,金黄色葡萄球菌感染引起的巨噬细胞死亡是一个早期事件,且感染后期巨噬细胞未出现进一步的死亡。在感染过程中,感染早期毒力因子OatA的表达水平逐渐降低,在感染后期,OatA处于高表达水平。这预示着Oat A与细胞死亡存在着联系。随后,缺失oatA基因模拟感染早期OatA低表达状态。实验结果显示,缺失oatA基因能够显著增加巨噬细胞死亡,表明毒力因子OatA与细胞死亡的确存在联系。进一步分析,发现OatA缺失菌株引起的细胞死亡依赖于细胞溶菌酶,且OatA缺失增加细菌在巨噬细胞内的溶解,表明缺失oat A基因能够显著增强巨噬细胞对金黄色葡萄球菌的溶解作用。这预示着毒力因子OatA可能通过控制细菌溶解来控制细胞的死亡。进一步分析在急性感染中细胞死亡带来的效应,发现细胞死亡会导致细菌被更多的释放到细胞外。分析细胞死亡方式发现该死亡方式包含焦亡和坏死性凋亡,且均依赖AIM2,不依赖NLRP3。进一步,毒力因子OatA在感染动物体中的作用。首先,通过皮下注射的方式构建金黄色葡萄球菌皮肤感染模型。结果显示,OatA缺失能显著增强金黄色葡萄球菌诱导的皮肤损伤,且依赖于AIM2信号。全身性感染也是金黄色葡萄球菌的感染方式之一。本研究进一步通过尾静脉注射的方式构建全身性感染,分析OatA在金黄色葡萄球菌全身性感染中的作用。结果显示,相比野生菌株,OatA缺失菌株引起更高的小鼠致死率,和小鼠肾脏更高的荷菌量。进一步研究发现,AIM2缺失能在一定程度上抑制OatA缺失菌株引起的小鼠死亡和肾脏荷菌量,且能抑制OatA缺失菌株引起的肾脏炎性细胞因子KC、CCL2、IL-6和IL-1β的释放,表明AIM2同样参与OatA缺失菌株的全身性感染。综合体外实验,表明在金黄色葡萄球菌感染过程中,缺失毒力因子OatA的金黄色葡萄球菌增强AIM2依赖的炎性体活化和程序性坏死;细胞死亡与细菌溶解有关,且细胞死亡利于金黄色葡萄球菌的释放与扩散;OatA缺失增加金黄色葡萄球菌的致病性,依赖于AIM2信号。