EGCG干预金黄色葡萄球菌肠毒素A对NLRP3蛋白复合体激活的分子机制

Staphylococcus aureus (S. aureus) are an important bacteria, which can cause food contamination and bacterial food poisoning. Enterotoxins secreted by Staphylococcus aureus (S. aureus) is the main cause of food poisonin. SEA is the most common and most main Staphylococcal enterotoxin. It has high temperature resistant, and is not easy to remove from the pollution of food. In addition, SEA is a kind of superantigen, which can activate a variety of cells and cause inflammation. Therefore, the urgent issues to be solved in food processing and storage is removing toxin pollution. The epigallocatechin gallate (EGCG) is a kind of important antioxidants. But the research on anti-microbial study of EGCG is little, which seriously hindered the development and utilization of EGCG as a potential food antimicrobial preservative. This study intends to research on the inhibitory effect of EGCG on SEA by using the lab techniques, such as gene knockout, protein extraction, purification technology and molecular docking software; Based on the a large role of NLRP3 multiproteins complex in the occurrence and development of inflammation, this study intends to clarify the molecular mechanism of EGGC on inhibitation the activation of NLRP3 multiproteins complex induced by SEA using lab techniques, such as siRNA, fluorescence quantitative PCR and western blotting technology through experiments in vivo and in vitro. It will provide theoretical reference for the exploition and using of EGCG as a new of antitoxin food preservatives, and also provide new ideas for screening of antitoxin food antiseptic compound.

金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）是引起食品污染和细菌性食物中毒的一种重要细菌，其分泌的肠毒素是引起食物中毒的主要原因。肠毒素A（SEA）是最主要的金葡菌肠毒素，耐高温，不易从污染的食品中去除。同时SEA作为超抗原，可激活多种细胞，引发炎症。因此，去除毒素污染是食品加工储藏过程中亟待解决的问题。表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是一种重要的抗氧化物质，但其抗微生物方面研究甚少，因而限制了其作为食品抗菌剂的开发利用。本项目拟借助基因敲除和蛋白提取等技术及分子对接软件研究EGCG对SEA的抑制作用；基于NLRP3蛋白复合体在炎症发生、发展中的巨大作用，本项目拟利用siRNA、荧光定量PCR、免疫印迹等技术手段，通过体内外实验阐明EGCG抑制SEA对NLRP3蛋白复合体激活的分子机制。这将为EGCG作为新型抗毒素食品防腐剂的开发利用提供理论参考，也为抗毒素食品防腐剂的筛选提供新思路。

金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）是引起食品污染和细菌性食物中毒的一种重要细菌，其分泌的肠毒素是引起食物中毒的主要原因。肠毒素A（SEA）是最主要的金葡菌肠毒素，其耐高温，不易从污染的食品中去除。同时SEA作为超抗原，可激活多种细胞，引发炎症反应。鉴于SEA耐高温及引发食物中毒的特性，以SEA为靶标筛选潜在的食品抗菌剂的思想则独具匠心。表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）是一种重要的抗氧化剂，但其抗微生物方面研究甚少，因而限制了其作为食品抗菌剂的应用。. 本项目利用原核表达载体构建SEA蛋白的表达质粒，并通过镍亲和层析柱对表达的SEA蛋白进行纯化。利用Autodock 4.0软件对接了EGCG-SEA的分子结构，通过SPR和ITC测定了EGCG与SEA相互作用力的动力学和热力学特性，表明二者有较好的结合度；通过体内外实验考察了SEA对免疫细胞及小鼠机体炎症的诱导，结果表明不同浓度SEA作用后，NLRP3炎性体相关蛋白（NLRP3、Caspase-1和ASC）的表达量呈剂量依赖性增加。此外，我们还证明了SEA对THP-1细胞中的NF-κB和MAPK信号通路相关蛋白的磷酸化水平的激活作用；在此基础上，通过体内外实验分析并确证了EGCG抑制SEA诱导的NLRP3炎症蛋白复合体激活的机制，表明EGCG抑制了SEA诱导的NLRP3炎性体相关蛋白和相关炎性细胞因子IL-18和IL-1β的表达。以上研究内容揭示了SEA诱导炎症的机制及EGCG的抑制作用，为EGCG作为抗毒素抑制剂的开发奠定理论基础，同时也为以毒素为作用靶标的食品抗菌剂的研发提供新思路。. 本项目取得了多项成果。共发表SCI论文10篇，申请专利2项，培养研究生5名（3名已毕业，2名在读）。