嗜酸乳杆菌LuxS/AI-2在种间密度感应调节中的作用研究

Bacterial plaque biofilm is a bacterial interacted niche . In this niche signal exchange and Biological regulation between bacteria are controlled by quorum sensing mechanism ,in which , Interspecies quorum sensing regulation is dominant factor in development of dental caries . Streptococcus mutans , Lactobacillus a.cidophilus is the key Cariogenic bacteria in this process, A feature of mutual growth and decline between each other. However, Lactobacillus acidophilus density sensing mechanism is playing competitive inhibition when coexisting with of S. mutans is still unclear. In this study, through the construction of two bacteria fluorescent reporter strains and Lactobacillus acidophilus LuxS gene inactivation strain method, Bacteria were cultured for two micro-fluidic system, Analysis under different conditions, different changes of Lactobacillus acidophilus in acid, biofilm formation, bacteriocin production, extracellular matrix, to explore the characteristics of Lactobacillus acidophilus Lux and related genes in dental plaque biofilm and Streptococcus mutans interaction, Study on the regulation and characteristics of acidophilic lactobacillus LuxS/AI-2signaling network in interspecific density sensing system , Reveals the significance of the interaction between the two bacteria on the development of dental caries, .Explore bacteriology signal regulatory mechanisms caries development, create conditions for further research caries mechanism.

牙菌斑生物膜是多细菌相互作用的小生境。在这小生境中细菌之间通过密度感应机制发生信号交流及生物调节，其中，种间密度感应调节更是主导着龋病的发生发展。变异链球菌、嗜酸乳杆菌是这一过程中的关键致龋菌，相互之间有着彼此消长的特征。两菌均有种属间信号网络LuxS/AI-2介导的密度感应系统，但嗜酸乳杆菌密度感应机制是否在与变异链球菌共存时发挥竞争抑制作用尚不清楚。本研究通过构建两菌荧光报告株及嗜酸乳杆菌LuxS基因失活株等手段，在微流体系统下进行两菌共培养，分析在不同条件下，嗜酸乳杆菌在产酸耐酸、生物膜形成、细菌素产生及胞外基质的不同变化，探索嗜酸乳杆菌Lux及相关基因在牙菌斑生物膜中与变异链球菌相互作用的特征，研究嗜酸乳杆菌LuxS/AI-2信号网络在种间密度感应系统中的调控方式和特点，揭示两菌之间的相互作用对龋病发生发展的意义，探索龋病发展的细菌学信号调控机制，为进一步开展防龋机制研究创造条件。

种间密度感应调节主导着龋病的发生发展，变形链球菌和嗜酸乳杆菌是这一过程中的重要致龋菌，嗜酸乳杆菌与变形链球菌共存时的竞争抑制作用对于龋病的研究具有重要作用。本研究构建了嗜酸乳杆菌和变形链球菌的荧光报告菌株，并将两菌进行共培养，通过生长曲线的测定和生物膜测定，证明了两菌在共培养时存在的竞争抑制关系，且嗜酸乳杆菌与变形链球菌竞争在生物膜中的定植粘附有一定优势。在嗜酸乳杆菌LuxS突变株构建过程中，在查得其基因位点后，经酶切将LBA1801基因成功合成并构建到pUC57载体上，但将目的基因LBA1801亚克隆到目的载体pORI28中难度很大，使用酶切酶连方案和同源重组方案尝试多次均不能连接成功。经过分析，目的基因没有难度，主要难度在于目的载体pORI28很难插入序列。可能还有其他的特殊条件。目前正在尝试高活性的感受态细胞或载体及其他可能的方式和条件。由于嗜酸乳杆菌LuxS突变株暂时未能构建成功，导致后续突变后细菌的相应生物学性能无法检测，希望能给与时间和机会准予继续完成研究。