产肠毒素型大肠杆菌对小肠水通道蛋白表达和功能的影响

Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) are the most common bacteria that cause diarrhea in human beings and young animals.Aquaporins(AQPs) act as specific membrane channel which efficiently and selectively transport water.AQPs expressed in small intestines are considered to play an important role in diarrhea.In this study,effects of ETEC and enterotoxins on AQPs expression and function will be detected by RT-PCR ,Western blotting, immunofluorescence, immunohistochemistry and fluorescence test etc.This study will provide novel theory basis for prevention and treatment of diarrhea caused by ETEC.

产肠毒素型大肠杆菌（ETEC）是一类引起人和幼畜腹泻的重要病原菌。水通道蛋白是机体选择性高效转运水分子的一类特异性膜孔道。研究表明小肠水通道蛋白的表达与机体腹泻症状的出现关系十分密切。本项目将通过荧光定量PCR、免疫印迹、免疫组化、免疫荧光及荧光淬灭等实验方法检测ETEC及其肠毒素对小肠水通道蛋白的表达和功能的影响，确定水通道蛋白在ETEC引起腹泻中的作用。本项目的实施将从水转运功能的影响方面揭示ETEC引起腹泻的致病机理，为寻求新的安全可靠的治疗方法和预防手段提供理论依据。

产肠毒素型大肠杆菌(Enterotoxigenic Escherichia coli.,ETEC)是一类引起人和家畜腹泻的重要病原菌。初生幼畜被ETEC感染后,常因剧烈水样腹泻和迅速脱水而死亡。ETEC主要定居于小肠表面，通过释放肠毒素引起小肠水、电解质分泌过多，分泌量高于吸收量从而引起分泌性腹泻。传统观点认为，ETEC产生的肠毒素主要有不耐热肠毒素（heat-labile enterotoxin, LT）和耐热肠毒素（heat-stable enterotoxin, ST）两种，主要原因是能够使腺苷酸环化酶被“锁定”在活化状态，小肠上皮细胞内cAMP和cGMP增加，促进阴离子的分泌，引起肠腔内渗透压升高，使水大量流失而导致腹泻。研究表明水通道在肠道液体的转运功能中发挥着重要作用，但其在ETEC引起的腹泻过程中的作用尚不明确。因此，关于水通道在腹泻过程中的作用是目前本领域研究的热点问题之一。本项目的实施为揭示水通道蛋白在ETEC引起的分泌性腹泻中的作用提供了证据。. 首先，我们通过RT-PCR、免疫印迹和免疫荧光的方法确定了AQP3主要表达在小鼠空肠黏膜上皮细胞。通过建立ETEC腹泻小鼠模型，我们证实当小鼠感染ETEC产生腹泻后，空肠中AQP3在基因表达和蛋白水平同正常对照组相比均成时间依赖性下降。这一结果提示我们AQP3在ETEC引起的腹泻过程中发挥了重要作用。. 此外，AQP4也是表达在消化道中的另外一种重要的水通道蛋白。研究过程中我们首先通过RT-PCR、免疫印迹和免疫荧光的方法证实了AQP4主要表达在小鼠回肠隐窝细胞基底膜。同样在ETEC腹泻小鼠模型中，我们应用了荧光定量PCR和ELISA检测了小鼠回肠AQP4的基因和蛋白表达。结果显示，小鼠感染ETEC产生腹泻后，回肠中AQP4在基因表达和蛋白水平同正常对照组相比均成时间依赖性下降。这一结果进一步证实了水通道蛋白在ETEC引起的腹泻过程中发挥了重要作用。