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布鲁氏菌(Brucella)是革兰阴性兼性胞内寄生菌,其所引起的布鲁氏菌病(Brucellosis)在世界范围内流行,给养殖业和公共健康造成严重危害。布鲁氏菌主要感染牛、绵羊和山羊,引起怀孕母畜流产和雄性动物不育。人类感染布鲁氏菌病主要呈现慢性持续性感染,表现波浪热、全身乏力、多汗以及关节疼痛等症状。布鲁氏菌作为胞内寄生性细菌,其独特的胞内生存策略对于布鲁氏菌的致病性具有关键作用。Ⅳ型分泌系统(type Ⅳ secretion systems,T4SS)是布鲁氏菌的重要毒力因子,在介导布鲁氏菌胞内存活和抑制宿主免疫应答中起关键作用。VceC是布鲁氏菌T4SS分泌的效应蛋白,研究其在宿主细胞中的生存及作用机制,对于阐明布鲁氏菌病的发生机制和有效防控具有重要意义。本试验通过构建 PUC19G-VceC 同源重组载体并转入猪布鲁氏菌 S2 株(B.suis S2)感受态细胞中,通过PCR筛选获得VceC缺失菌株(ΔVceC);利用ΔVceC菌株侵染山羊滋养层细胞(goat trophoblast cells,GTC),采用流式细胞术检测GTC凋亡情况,同时用Western Blot检测凋亡通路标志蛋白cleaved caspase3、pro-caspase9以及内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ERS)相关性促凋亡分子CHOP的表达情况,探究ΔVceC菌株对GTC凋亡的影响;此外,通过检测内质网专有伴侣分子GRP78以及未折叠蛋白质反应(Unfolded protein response,UPR)通路中相关蛋白的表达变化,探究ΔVceC菌株侵染GTC对ERS以及UPR通路的影响,利用Tm和4-PBA改变GTC内质网应激状态,检测ΔVceC菌株侵染GTC对其胞内增殖的影响。试验结果如下: 1. 克隆布鲁氏菌VceC基因上、下游同源臂以及庆大霉素基因,构建布鲁氏菌同源重组载体PUC19G-VceC,将其转入B.suis S2感受态细胞,通过PCR筛选获得ΔVceC菌株。 2. 通过流式细胞术检测ΔVceC菌株侵染GTC在12 h、24 h、48 h后的细胞凋亡情况,结果表明 ΔVceC 菌株促进了 GTC 凋亡。Western Blot 检测凋亡通路蛋白 cleaved caspase3、pro-caspase9和CHOP表达量,结果显示cleaved caspase3和CHOP表达量上调,而pro-caspase9的表达量差异不显著,表明ΔVceC菌株可通过内质网应激介导的细胞凋亡通路引起宿主细胞的凋亡。 3. 用ΔVceC菌株侵染GTC,通过Western Blot检测结果显示在侵染24 h和48 h后,GRP78的表达量显著降低(P<0.01),表明ΔVceC菌株侵染GTC可引起其内质网应激。进一步检测激活UPR信号通路的相关蛋白,结果显示,ΔVceC菌株在侵染GTC 24 h和48 h后,磷酸化的IRE1表达量相对于B.suis S2是下调的,而eIF2α、ATF6-α和ATF6-β表达量无显著差异,提示VceC参与布鲁氏菌介导的IRE1信号通路的激活。此外,利用Tm和4-PBA改变内质网应激状态,检测ΔVceC菌株侵染GTC对其胞内增殖的影响,结果显示用0.5μg/mL Tm预处理GTC,与B.suis S2组相比,增加GTC内GRP78表达量的同时显著地抑制了ΔVceC菌株在GTC内的增殖;反之,用1 μM 4-PBA预处理GTC,与B.suis.S2组相比,ΔVceC菌株组降低了GTC内GRP78的表达量的同时显著增加了ΔVceC菌株在GTC内的增殖,说明不同的内质网应激状态对ΔVceC菌株在GTC内的增殖具有影响。