作为一种肠道致病菌,鼠伤寒沙门氏菌在入侵肠道上皮细胞后,可以引起呕吐、腹泻和肠胃炎等疾病。在被巨噬细胞吞入后,该菌能够适应和存活于巨噬细胞中,并通过淋巴系统扩散到人体肝脏和脾脏组织,引起系统性疾病。前人的研究工作已经揭示了鼠伤寒沙门氏菌入侵上皮细胞的复杂的分子机制,但是关于该菌在巨噬细胞中存活和繁殖的调控事件,目前还不是很清楚。由于在鼠伤寒沙门氏菌的致病过程中涉及到大量基因和蛋白的多层次调控,因此针对鼠伤寒沙门氏菌开展的蛋白质组学研究,应该能够揭示更加全面、深入和无偏见的科学发现。PhoP/PhoQ双组分系统是鼠伤寒沙门氏菌致病过程中最核心的一个调控系统。体外实验显示低[Mg2+]和亚致死浓度的抗病菌多肽(CAMP)这两种环境信号都能激活PhoP/PhoQ系统。由于PhoP/PhoQ系统在鼠伤寒沙门氏菌存活于巨噬细胞时是被激活的,因此含低[Mg2+]或CAMP信号的培养条件常被用来模拟该菌在巨噬细胞中可能遭遇的微环境。在本论文中,我们对宿主细胞模拟条件下的鼠伤寒沙门氏菌进行了定量蛋白质组学的研究。我们的结果为理解鼠伤寒沙门氏菌如何适应宿主环境提供了新的思路。通过双向电泳技术,我们分别研究了鼠伤寒沙门氏菌在低[Mg2+](激活PhoP/PhoQ系统)和高[Mg2+](抑制PhoP/PhoQ系统)培养条件下的蛋白质组变化。我们发现在从3 h到9 h的生长过程中,两种[Mg2+]条件下的菌体细胞中都有许多蛋白质发生了降解。其中,低[Mg2+]条件下的降解蛋白数量(53个)远远多于在高[Mg2+]条件下的(20个)；两种条件下的共有降解蛋白为16个。我们认为,这种大规模的蛋白质降解行为,可能是鼠伤寒沙门氏菌主动适应宿主环境的一种策略。而且,在一个诱导蛋白降解的信号基础上(16个共有蛋白),低[Mg2+]信号或者是PhoP/PhoQ系统调控了更多蛋白(37个低[Mg2+]条件下特有的蛋白)的降解。通过SILAC这种稳定同位素标记技术,结合LC-MS/MS进行质谱分析,我们在多种宿主细胞模拟条件下对鼠伤寒沙门氏菌进行了定量蛋白质组学研究。通过对20多个PhoP调控蛋白的表达量改变水平进行比较,以及对52条代谢通路进行分析,我们发现低[Mg2+]和抗病菌多肽C18G能够对鼠伤寒沙门氏菌的PhoP/PhoQ调控网络和某些代谢活动产生不同的影响。综合我们的实验数据和前人的工作基础,我们提出了一个调控模型,它描述了鼠伤寒沙门氏菌通过感应不同的环境信号,以不同的分子机制调整自身蛋白质组状态,从而以更为有利的方式适应宿主环境。这个模型对于理解鼠伤寒沙门氏菌如何快速适应宿主细胞环境提供了新的思路。