大肠埃希菌溶血素共调节蛋白（Hcp）分泌机制及功能研究

大肠埃希菌是导致新生儿脑膜炎的主要病原菌之一，目前仍然是新生儿的巨大威胁。生物信息学分析和初步的实验结果表明新生儿脑膜炎模式菌株大肠埃希菌RS218中存在VI型分泌系统，并且可能通过分泌一些效应蛋白，包括可诱导细胞凋亡的Hcp家族蛋白，参与脑膜炎的发病过程。本课题以大肠埃希菌RS218的Hcp家族蛋白为研究对象，以血脑屏障主要组成部分人脑微血管内皮细胞（HBMEC）为细胞模型，进一步验证Hcp的分泌途径，研究Hcp的转运以及在大肠埃希菌黏附和侵袭HBMEC过程中的作用，鉴定Hcp的专一性受体，明确Hcp诱导HBMEC凋亡的机制，从而阐明Hcp家族蛋白在大肠埃希菌脑膜炎致病过程中的作用。通过本课题的研究，可对Hcp家族蛋白功能有深入认识，并了解VI型分泌系统在大肠埃希菌引起新生儿脑膜炎过程中的具体作用，为更进一步研究新生儿脑膜炎的发病机制、疾病治疗和将来的疫苗开发打下基础。

大肠埃希菌是导致新生儿脑膜炎的主要病原菌之一，目前仍然是新生儿的巨大威胁。首先，生物信息学分析和初步的实验结果预测新生儿脑膜炎模式菌株大肠埃希菌RS218中存在VI型分泌系统，其次，通过比较野生型和T6SS缺失株对人脑微血管内皮细胞的黏附和侵袭实验，发现突变注对细胞的黏附和侵袭能力显著降低，说明该分泌系统具有重要功能。再次，发现该菌株分泌系统中存在与典型VI型分泌系统同源的标志性蛋白Hcp蛋白，并且分泌两种蛋白Hcp1和Hcp2。通过分子生物学，微生物学，生物化学，细胞生物学等一系列的试验发现Hcp1和Hcp2分别就有不同的功能。Hcp2蛋白具有黏附和侵袭宿主细胞的功能；Hcp1蛋白具有诱导宿主细胞（人脑微血管内皮细胞）骨架肌动蛋白重排，细胞凋亡，诱导白介素因子释放等功能。结论：通过本课题的研究，首次阐明了脑膜炎致病菌E. coli K1存在VI型分泌系统及其分泌功能。进一步的推测了VI型分泌系统中分泌的Hcp家族蛋白是引起新生儿脑膜炎的发病的重要因子。