猪胸膜肺炎放线杆菌ClpP蛋白酶的致病机理研究

猪胸膜肺炎放线杆菌(APP)是经呼吸道感染并严重侵害猪肺脏的细菌，感染后不仅引起猪群突然发病死亡，也会在呼吸道和肺组织中长期定殖并形成生物被膜，引发慢性持续感染，给养猪业造成严重经济损失，也成为疫情暴发的隐患。本课题组研究基因表达差异时，在毒力较强的APP菌株发现了ClpP蛋白酶，其功能尚无报道，但在多种细菌被证实为重要的毒力因子。为此本项目拟采用基因同源重组、荧光定量PCR、转录组测序等技术，通过构建clpP基因缺失的APP突变株，以亲本野生株为参照，比较其在不同应激条件下生长状态、生物被膜形成、自凝特性，比较仔猪感染突变株后临床症状、病理组织、APP定殖量、致炎因子水平等变化，分析clpP基因缺失所引致的主要差异表达基因，探索ClpP蛋白酶在APP致病性中的作用及机制，为揭示APP的致病机理提供新的方向，也为猪传染性胸膜肺炎防治、其它呼吸道传染病的药物及疫苗研究提供新的理论基础和思路。

猪胸膜肺炎放线杆菌(APP)是经呼吸道感染并严重侵害猪肺脏的细菌，感染后不仅引起猪群突然发病死亡，也会在呼吸道和肺组织中长期定殖并形成生物被膜，引发慢性持续感染，给养猪业造成严重经济损失，也成为疫情暴发的隐患。本项目采用基因同源重组、接合转移、激光共聚焦、扫描电镜、转录组测序等技术和手段，通过构建clpP 基因缺失的APP 突变株，以亲本野生株为参照，比较其在不同应激条件下生长状态、铁摄取能力、生物被膜形成能力、细菌形态变化，比较仔猪感染突变株后临床症状、病理变化、APP 定殖量，分析clpP 基因缺失所引致的主要差异表达基因，探索了ClpP 蛋白酶在APP 致病性中的作用及机制，结果发现（1）clpP基因缺失后降低了胸膜肺炎放线杆菌在体外对高温和高渗透压的抵抗力，增加了摄取铁离子的能力，同时菌体形态发生显著变化，并且降低了生物被膜形成能力；说明ClpP 蛋白酶在胸膜肺炎放线杆菌压力反应、铁摄取、生物被膜形成及菌体正常形态的维持中发挥了重要功能；（2）clpP基因缺失后降低了胸膜肺炎放线杆菌对小鼠和猪的毒力和定植力，提示ClpP 蛋白酶对胸膜肺炎放线杆菌的致病力发挥了一定的作用；（3）clpP基因缺失后影响了胸膜肺炎放线杆菌16条基因的表达变化，其中4条基因上调表达，12条基因下调表达，涉及铁吸收、吡哆醛合成途径和生物被膜形成等方面的基因，进一步说明了ClpP 蛋白酶对胸膜肺炎放线杆菌毒力的作用。该项目的研究发现为揭示APP 的致病机理提供新的方向，也为猪传染性胸膜肺炎防治、其它呼吸道传染病的药物及疫苗研究提供新的理论基础和思路。