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布鲁氏菌病(Brucellosis)是由布鲁氏菌(Brucella)引起的全球最常见的一类人兽共患病,可感染多种动物,其中鹿科动物是重要的宿主之一。流行病学调查发现,布病在人工驯养的梅花鹿、马鹿群中广泛流行,是危害养鹿业发展的最主要传染病之一。随着我国鹿养殖业规模的扩大以及保护野生鹿群资源的需求,有效预防鹿布鲁氏菌病已成为一个亟待解决的问题,具有重要的经济和公共卫生意义。基于此,本研究在分离1株鹿源布鲁氏菌的基础上,采用MLVA-16方法对其进行遗传进化分析;同时采用转录组测序技术和基因沉默技术进一步探究布鲁氏菌对RAW264.7凋亡的影响,以期为揭示布鲁氏菌胞内生存机制提供新的线索。1.布鲁氏菌的分离鉴定及遗传进化分析。本研究从流产母鹿滑胎的脾脏中分离1株布鲁氏菌疑似菌株,采用生化实验和PCR方法对其进行鉴定,确定分离株为羊1型布鲁氏菌,命名为SYLT-1;采用MLVA-16的方法确定SYLT-1的16个位点信息(1-5-3-12-2-1-3-2-4-40-9-9-4-3-4-6),通过与MLVA数据库中的相似菌株进行对比和聚类分析,构建了遗传进化树。结果表明分离株SYLT-1与数据库中已知的布鲁氏菌株均有4~5个位点的差异,推测SYLT-1可能为新的基因型。2.鹿源布鲁氏菌分离株SYLT-1转录组分析及差异基因验证。将分离株SYLT-1和疫苗株M5分别以MOI=100侵染小鼠巨噬细胞RAW264.7,通过胞内增殖试验以及细胞活力检测试验(CCK8)筛选最佳的侵染时间。胞内增殖试验结果表明,侵染48 h后分离株SYLT-1和疫苗株M5在胞内到达增殖高峰;CCK8试验结果表明,侵染12 h后分离株SYLT-1在胞内到达增殖高峰,疫苗株M5在侵染24 h时达到增殖高峰。综上,提取分离株SYLT-1和疫苗株M5感染24 h的总RNA,构建c DNA文库。通过RNA-Seq技术筛选分离株SYLT-1实验组与疫苗株M5对照组之间的差异表达基因,结果表明共有1817个基因存在差异,其中961个基因下调,856个基因上调。对这些差异基因进行GO注释和KEGG功能注释,发现这些差异基因反映了不同的布鲁氏菌感染宿主细胞后的免疫应答差异以及细胞增殖与凋亡的变化差异。筛选7对差异基因通过荧光定量PCR的方式对测序结果进行验证,结果表明与测序结果相符。3.干扰STAT3基因表达对布鲁氏菌调控RAW264.7凋亡的影响。根据转录组测序结果,设计三段si RNA,经转染效率和沉默效率检测Stat3-mus-1107干扰效果最好;采用荧光定量PCR检测转染细胞凋亡相关基因Bax、Bcl-2、Caspase-3的表达量,结果表明Bax和Caspase-3基因在24 h和48 h时实验组与对照组相比差异显著(P<0.05),呈上升趋势;Bcl-2基因在48 h时实验组与对照组相比差异极显著(P<0.01),呈下降趋势。Western Blot检测凋亡相关蛋白的表达变化,结果显示24 h和48 h实验组的Bax、Caspase-3、Cleaved Caspase-3蛋白表达水平高于对照组,实验组的Bcl-2蛋白表达水平低于对照组。通过流式细胞术检测细胞凋亡情况,结果显示24 h和48 h实验组细胞凋亡率高于对照组细胞凋亡率,且在24 h时凋亡率差异显著(P<0.05),在48 h时凋亡率差异极显著(P<0.01)。结果表明,干扰JAK-STAT信号通路中STAT3基因的表达,促进了布鲁氏菌诱导小鼠巨噬细胞的凋亡。综上所述,本研究从流产鹿胎的脾脏中分离得到羊1型布鲁氏菌野毒株(SYLT-1),并完成遗传进化分析;同时对分离株SYLT-1体外感染细胞进行转录组分析,基于测序结果发现通过干扰JAK-STAT信号通路中STAT3基因的表达,可促进布鲁氏菌诱导巨噬细胞的凋亡。研究结果不仅为明确鹿布鲁氏菌病的主要流行菌株提供了参考,同时为阐明布鲁氏菌基因调控与宿主细胞互作的机制提供新的线索。