问号钩端螺旋体鞭毛系统与侵袭性酶类协同致病分子机制研究

问号钩端螺旋体（简称钩体）有强大侵袭力，但其物质基础和作用机制不明。从菌体两端发出的两条鞭毛赋予问号钩体钻孔器样旋转运动能力，其鞭毛基础小体已被证明是问号钩体的III型分泌系统（T3SS），故问号钩体单极向运动前进点与T3SS重合。问号钩体基因组中有胶原酶和金属蛋白酶编码基因，经分析均有可能从T3SS分泌。故本项目中，我们拟采用基因敲除、激光共聚焦、电镜、分子杂交和组织化学等技术，确定问号钩体胶原酶和金属蛋白酶基因产物的酶活性及其分泌途径，在软琼脂体外趋化模型中确定问号钩体趋化运动相关二元信号传导系统Che-TCS中不同传感激酶CheA1和CheA2与应答调节蛋白CheY之间的关系和工作机制、调控运动方向的鞭毛马达开关蛋白，在细胞感染模型及动物感染模型中确认问号钩体鞭毛旋转运动与T3SS分泌的胶原酶、金属蛋白酶在侵袭宿主组织和细胞过程中的协同作用及其机制，具有较高创新性和学术价值。

本项目采用基因克隆和重组表达、基因敲除、激光共聚焦显微镜、电镜、分子杂交等技术，在问号钩端螺旋体鞭毛系统与侵袭性酶类协同致病分子机制研究方面获得了如下主要成果：（1）发现Mce膜蛋白通过RGD基序与宿主细胞整合素结合，从而介导钩体侵入细胞；（2）发现多种溶血素经LR2/TLR4-JNK/NF-κB信号通路激活靶细胞分泌促炎细胞因子，导致血管充血、组织水肿或坏死，同时也有利于钩体在宿主体内播散；（3）发现colA基因表达产物为胶原酶，敲除该基因后可使钩体在金地鼠中侵袭、播散能力显著下降，同时尿液排菌明显减少；（4）发现鞭毛相关蛋白FlhA是III型分泌系统组分，其功能涉及钩体黏附、侵袭和细胞损伤；（5）发现问号钩体赖型赖株具有两种毒素-抗毒素系统（T-A system），其中毒素ChpK 和MazF在感染过程中过表达并外分泌，引起巨噬细胞凋亡而实现免疫逃逸， 从而有助于钩体在宿主体内播散。上述研究结果发表SCI论文3篇，其中1篇影响因子5.248，总影响因子12.790；另有三篇SCI论文已投稿（预计总影响因子13.218）；获得国家发明专利1项（专利号：ZL200710164460.8）。通过本项目研究，培养博士生5名、硕士生2名。