结核病（Tuberculosis,TB）属于慢性缓发并具传染性的疾病,这种由结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）引起的疾病长久以来都是单一传染性疾病导致死亡的主因,仅2019年期间,全世界就发现约996万例结核病新发病例,死亡人数逼近140万。虽然已有几种抗结核药物应用于临床,但由于疗程长、毒副作用大以及患者依从性低等因素,导致临床耐药性普遍存在。为了开发更好的治疗方法和疫苗,我们需要深入的了解细菌的生理功能。患者咳嗽飞沫中的结核菌往往以气溶胶形式经空气传播。紫外线、甲醛等消毒剂可以降低结核菌在空气中的存活率。但经甲醛水溶液（福尔马林）固定后的结核病人肺组织中的病原菌仍有疾病传播风险,对其耐受机理更是鲜有研究。为了能在巨噬细胞中存活,结核菌需要应对NADPH（Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate）依赖型吞噬细胞氧化酶(NOX2/GP91phox)产生的活性氧物质（Reactive oxygen species,ROS）,一氧化氮合成酶诱导的活性氮物质（Reactive nitrogen species,RNS）及其他亲电体造成的环境压力。为此,结核菌演化出了多种抵御、保护机制,例如:成分复杂的细胞壁,硫氧还蛋白系统（NADPH,硫氧还蛋白还原酶Trx R（Thioredoxin reductase）和硫氧还蛋白Trx（Thioredoxin））,大量分枝硫醇及多种保护性酶。分枝硫醇作为分枝杆菌中谷胱甘肽类似物,可以保护细菌抵御氧化压力并灭活醛类等亲电体,提高细菌对抗结核药物的抗药性,促进分枝杆菌生存。然而,结核菌中关于感知氧化压力及甲醛等亲电体的转录调控机制少有研究。MarR（Multiple antibiotic resistance regulator）家族转录因子通过调控抗氧化酶、药物外排泵以及毒力因子的转录从而影响分枝杆菌应对多种外界生存压力的能力。本研究以快生型非致病性耻垢分枝杆菌（Mycolicibacterium smegmatis mc~2 155）为模式菌株,利用同源重组的原理构建MSMEG＿6580（又名HxlR）,MSMEG＿6581敲除菌株,以探究二者在分枝杆菌应答氧化及亲电压力过程中发挥的功能。通过GSE104978数据挖掘发现HxlR,MSMEG＿6581和MSMEG＿0198与氧化压力相关,敲除目的基因后,相对于野生型菌株（Wild type,WT）,MSMEG＿6581敲除菌株对H2O2显著敏感。为了探究其中的调控机制,我们对HxlR蛋白进行异源表达并纯化。在氧化条件下,HxlR蛋白二聚体形式较少而更倾向于以四聚体形式存在;EMSA（Electrophoretic mobility shift assay）实验证明HxlR蛋白能够结合靶基因及自身启动子;点突变实验结果发现HxlR蛋白具有四个结合底物的关键氨基酸位点:Cys11,Arg15,Arg38,Arg56。当还原物质存在时,不影响HxlR蛋白与靶基因结合能力,说明其主要以单聚体形式与目的基因DNA结合;在氧化物质存在时,HxlR蛋白与MSMEG＿6581及自身启动子区域的结合活性明显降低。接着为了探究细菌内氧化压力对HxlR调控机制的影响,通过q RT-PCR实验发现正常情况下,HxlR能够抑制编码短链脱氢酶的MSMEG＿6581及自身转录;氧化压力可以促进野生型菌株中HxlR转录表达,而对MSMEG＿6581转录水平影响较小。进一步研究发现HxlR,MSMEG＿6581影响细菌对甲醛消毒剂及抗生素的敏感性。综上,HxlR是一种新型的氧化还原抑制型转录因子,有助于分枝杆菌抵御氧化压力、甲醛及抗生素。综上所述,据我们所知,这是首次发现在氧化条件下,HxlR蛋白二聚体间通过二硫键形成四聚体,以减弱对靶基因启动子区域的结合能力;MSMEG＿6581短链脱氢酶有利于促进分枝杆菌对氧化压力及抗生素的耐受性;值得注意的是,敲除HxlR对甲醛压力更加敏感,而敲除MSMEG＿6581则更加耐受,这些结果阐释了HxlR转录因子及MSMEG＿6581短链脱氢酶可能存在的生物学功能,为靶向HxlR及短链脱氢酶设计抗结核药物靶标提供可能性。