31种血清型猪链球菌的荚膜多糖结构解析

Streptococcus suis infection is an important public health problem. During the last years, different outbreaks of S. suis in humans appeared in China, causes widespread concerns in the world. Capsular polysaccharide (CPS) is the basis in serum typing of S. suis., and also one of the important virulence factors. Among the 33 serotypes of S. suis, only 2 serotypes of CPS structures had been analyzed. The other 31 serotypes of CPS structures are still unknown, and supposed to be analyzed clearly in this project. Each structure of CPS should be investigated including monosaccharide composition, sugar linkage, the absolute configuration and so on my chemical reactions coupled with a variety of spectroscopic methods, such as mass spectrometry (MS) and nuclear magnetic resonance (NMR). After analyzing all 33 CPS structures, the overall comparision will be done to make clear the conservation and the unique parts of various CPS, which can contribute to the further research on the pathogenic and typing mechanism by the investigation of the relationship between CPS structures and pathogenicity and also the survival ability. In addition, the structures of CPS will be the basic data to prompt the design of both general and target vaccines of S. suis. All of these will play important roles on the prevention and control of S. suis infection.

猪链球菌感染是重要的公共卫生问题，1998、2005年在中国引发2起人间疫情，受到全世界的广泛关注。猪链球菌荚膜多糖是该病原菌血清分型的基础，也是重要的毒力因子之一。目前在33个血清型中，只有2个血清型的荚膜多糖结构得到了解析，本项目拟完成其余31个血清型的猪链球菌荚膜多糖的结构解析工作。拟采用不同化学反应结合质谱、核磁共振等多种波谱学手段，分别从多糖的单糖组成、糖与糖的连接位点及顺序、糖苷键的绝对构型以及糖的氧环等多个方面对每一型荚膜多糖的结构逐一进行考察，再最终拼接出完整的多糖结构。拟在掌握了猪链球菌全部33个血清型荚膜多糖结构的基础上，系统地对比各个血清型荚膜多糖的结构，明确定位其中保守性与特异性的结构组成，考察结构与致病性、生存能力之间的关系，用于对致病机理的进一步研究以及对分型机制的考察，对通用性及针对性疫苗的设计起到提示作用，对加强猪链球菌感染的预防控制具有重要意义。

猪链球菌感染是重要的公共卫生问题，1998、2005年在中国引发2起人间疫情，受到全世界的广泛关注。猪链球菌荚膜多糖是该病原菌血清分型的基础，也是重要的毒力因子之一。研究团队经过4年的不断努力，完成了课题的全部任务指标，主要有以下三部分内容：1）采用不同化学反应结合质谱、核磁共振等多种波谱学手段，分别从多糖的单糖组成、糖与糖的连接位点及顺序、糖苷键的绝对构型以及糖的氧环等多个方面对不同血清型的猪链球菌荚膜多糖结构进行了考察，在不同程度上完成了猪链球菌全部31个血清型的猪链球菌荚膜多糖的分析；2）在掌握猪链球菌33个血清型荚膜多糖结构（有2个已知结构无需解析）的基础上，根据荚膜多糖结构的异同，建立血清型快速分析方法；3）开发了一系列新型质谱技术，大幅度提高了分析灵敏度，使之有望在将来应用于公共卫生相关的快速病原菌血清型分析。在项目完成的4年间，团队成员取得了一系列重要成果，包括：建立了一套完整的细菌多糖结构解析的技术路线，并对其进行了优化，可适用于大部分多糖成分的结构解析工作；完成28个未知结构的猪链球菌荚膜多糖的提取、分离纯化、理化性质及结构解析工作，其中包括4个精细结构和24个初级骨架结构；除荚膜多糖外，还完成了3个细胞壁多糖的精细结构解析工作；开发建立了两种新型质谱技术，以满足血清型快速质谱分析，并对两种质谱新技术进行了方法学优化和应用研究；根据全部猪链球菌荚膜多糖结构，结合质谱新技术和统计学分析，基本建立快速血清型分析方法；依托本项目共发表论文7篇，其中分别为SCI论文4篇、EI收录论文1篇、中文核心期刊2篇。其中发表I区Analytical Chemistry的论文2篇，影响因子6.32；申请中国发明专利2项；共培养4名研究生，其中包括硕士研究生1名、博士研究生3名。