牛支原体引起宿主细胞凋亡及持续性感染的分子机制

Mycoplasma bovis（M.bovis） is an important pathogen causing bovine respiratory disease complex (BRDC), and calf pneumonia caused by this pathogen has caused tremendous economic losses. This study was conducted to elucidate the relation between the molecule mechanism of apoptosis and persistent infection in different target cells induced by M.bovis. In this study, we will use protein interaction technology to screen and identify the molecular basis of the apoptosis induced by M. bovis in embryonic lung cells (EBL) and peripheral blood mononuclear cells. We will use cell transcriptome analysis to screen differentially expressed oxidative metabolic enzyme genes and identify their roles in inducing Apoptosis in host cells, and the target gene mutant strains were obtained by gene manipulation techniques in M. bovis in vitro, and then evaluated the relationship between apoptosis and persistent infection induced by M. bovis at the cellular level and the organism level. Through this research, we will elucidate the pathogenesis and the reasons for the persistent infection of M. bovis, providing a theoretical basis for the development of the safe and efficient vaccines.

牛支原体(Mycoplasma bovis M.bovis)是引起牛呼吸系统综合症（bovine respiratory disease complex BRDC）的重要病原，该病原体引起的犊牛肺炎对我国养牛业造成了巨大的经济损失。为了阐明牛支原体诱导不同靶细胞凋亡的分子机制及其与持续性感染之间的关系开展此项研究。本研究将利用蛋白分离纯化与互作技术筛选鉴定牛支原体诱导胎牛肺细胞和外周血单核细胞产生细胞凋亡的分子基础，利用细胞转录组分析技术筛选宿主细胞中差异表达的重要氧化代谢酶基因并明确其在诱导凋亡中的作用，并通过建立牛支原体体外基因操作平台获得目的基因突变菌株，进而在细胞水平和机体水平上评价细胞凋亡与牛支原体持续性感染之间的关系。通过本研究将阐明牛支原体致病机制，明确牛支原体持续性感染原因，为研制安全高效疫苗提供理论基础。

牛支原体（M. bovis）是引起牛呼吸道疾病的一种重要病原体，其持续性感染机制的不明，是困扰该病有效防控的一大重要因素。现已证实，病原体抑制宿主细胞凋亡是其引起持续性感染的重要机制之一。早先研究证明M. bovis也表现出抑制宿主细胞凋亡的能力，这提示我们，M. bovis抑制宿主细胞凋亡的能力可能与其引起持续性感染密切相关。因此进一步解析M. bovis抑制宿主细胞凋亡的分子机制，对于阐明M. bovis引起宿主持续性感染的机理具有重要意义。本研究以M. bovis抑制宿主EBL细胞凋亡为切入点，首先利用AKTA分子筛将M. bovis TJ株脂质相关膜蛋白（LAMPs）分成5组，筛选出了其中能够抑制EBL细胞凋亡的D组LAMPs。利用蛋白质谱测序技术、生物信息学软件以及Western blot验证，筛选出了能够抑制EBL细胞凋亡的PCBP蛋白，随后发现PCBP主要通过抑制宿主内质网和线粒体介导细胞凋亡通路；针对内质网介导的细胞凋亡通路，进一步筛选到了其宿主分子BRSK2起重要作用，免疫共沉淀实验（Co-IP）实验结果发现PCBP能够与宿主BRSK2蛋白发生相互作用，并诱导BRSK2的上调表达，进而抑制宿主内质网介导的细胞凋亡通路。同时利用筛选结果评估了P48蛋白作为免疫用抗原的可行性。综上所述，牛支原体表面膜蛋白PCBP能够与宿主细胞BRSK2蛋白发生相互作用，通过抑制内质网和线粒体两种途径介导细胞凋亡作用，进而引起牛支原体持续性感染，为阐明牛支原体致病机制提供了一种新思路。