猪胸膜肺炎放线杆菌5-羟色胺受体信号通路的解析

近年来，病原细菌与宿主神经内分泌激素的相互作用的研究导致了"微生物内分泌学"这一交叉学科的诞生，并在消化道病原菌领域取得了重要进展。呼吸道传染病是当前危害人类和动物健康最重要的一类传染病，呼吸道病原菌与神经激素之间是否存在相互作用，鲜见研究报道。申请者的研究发现，儿茶酚胺类神经激素的确可以调控呼吸道病原菌的基因表达。与消化道不同，5-羟色胺（5-HT）是哺乳动物呼吸道最重要的神经激素。本项目拟以猪胸膜肺炎放线杆菌（APP）这一猪专性呼吸道病原菌为材料，研究5-HT对APP生长、基因表达及致病性的调节作用，鉴定APP的5-HT受体，解析其信号传导通路，不仅对揭示呼吸道病原菌与神经内分泌系统的相互作用及其分子机制，而且对抗微生物药物新的作用模式和靶标的发现具有重要意义。

近年来的研究发现，病原细菌与宿主神经内分泌激素之间存在相互作用，并在消化道病原菌取得了重要研究进展。呼吸道传染病是当前危害人类和动物健康最重要的一类传染病，呼吸道病原菌与神经激素之间是否存在相互作用，鲜见研究报道。申请者的研究发现，肾上腺素（Epi）、去甲肾上腺素（NE）等儿茶酚胺类激素的确可以调控呼吸道病原菌的基因表达。与消化道不同，5-羟色胺（5-HT）是哺乳动物呼吸道最重要的神经激素，因此，申请者提出了5-HT可以调控猪呼吸道病原菌胸膜肺炎放线杆菌（APP）的生长、基因表达和致病性的假设，并鉴定APP的5-HT受体，解析其信号传导通路。本研究结果发现，Epi和NE等儿茶酚胺类激素而非5-HT促进胸膜肺炎放线杆菌（APP）双组分系统的磷酸化，调控APP代谢和毒力基因的表达，并在应激条件下促进APP的生长。初步证实了APP双组分系统YgiYX中的组氨酸激酶YgiY是APP中儿茶酚胺类激素的受体，获得了其信号传导通路的初步数据，为信号传导通路的解析奠定了基础。本研究结果表明，应激激素可以直接作用于病原菌，调控病原菌的生长、代谢和致病性。这些结论不仅为应激诱发感染性疾病提供了新的解释，而且对儿茶酚胺类激素的合理使用、抗应激药物和抗微生物药物的开发具有指导意义。.已经发表相关SCI收录研究论文6篇，申报了发明专利1项；参加了国内外相关学术会议3次，并作大会特邀报告；培养了博士后1人和毕业研究生4名。