热休克蛋白在肺炎支原体致病作用中的机制探索

Mycoplasma pneumoniae (MP), an important respiratory pathogen, can cause great burden of disease. Lag of research for pathogenesis of MP seriously affects the development of vaccines and prevention and control of infection. Heat shock proteins (HSP), which is widely distributed from bacteria to mammals, is a conservative stress response protein and has diverse function, including host molecular mimical mechanism. The importance of HSP in the pathogenesis of many other pathogens has been verified, but the relationship with virulence in MP is unknown. In this study, based on the preliminary work and combined with the recent progress of Mycoplasma pneumoniae heat shock proteins (MPHSP) research, we propose HSP as an important pathogenic factor of MP and intend to adopt proteomics, immunology, molecular biology, experimental zoology and other techniques to explore the position in MP, the effect and mechanism of adhesion and cytotoxicity and establish initial infected animal model. It is the first time to study the pathogenicity of HSP in MP, and this study may provide key theoretical support for multiple organ chronic inflammatory injury induced by MP infection and new ideas and targets for new anti-MP drug and vaccine research.

肺炎支原体（MP）是一种重要的呼吸道致病菌，疾病负担巨大，但致病机制研究滞后，严重影响了疫苗发展和感染防控。热休克蛋白（HSP）是从细菌到哺乳动物都广泛存在的一类非常保守的应激反应蛋白，其功能具有多样性，包括宿主“分子模拟”机制。HSP在其他多种病原菌致病过程中的重要性已被证实，但在MP中与致病力的关系尚未可知。本研究在课题组前期工作的基础上，结合国内外肺炎支原体热休克蛋白（MPHSP）研究最新进展，科学提出了HSP为重要的MP致病因子假说，并拟综合采用蛋白质组学、免疫学、分子生物学及实验动物学等多种技术，探索MPHSP在MP中定位、对宿主粘附能力和细胞毒性的影响及作用机制，初步建立MPHSP感染动物模型。本研究是首次在MP中对其HSP致病性开展研究，可为MP感染后引发的多器官慢性免疫炎性损伤提供关键理论支持，并为抗MP新药及疫苗的研发提供新的思路与靶点。

肺炎支原体（MP）是一种重要的呼吸道致病菌，疾病负担巨大，致病机制研究滞后，严重影响了疫苗发展和感染防控。热休克蛋白（HSP）是一类功能多样性的保守应激反应蛋白，细菌HSP可通过 “分子模拟”机制对宿主产生致病性。课题组在前期工作的基础和最新研究进展基础上，科学提出了HSP为重要的MP致病因子假说，本课题使用蛋白质组学、免疫学、分子生物学技术、质谱技术以及动物实验，对肺炎支原体的九种HSP（GroEL、GroES、DnaK、DnaJ 、ClpB、LonA、FtsH、HrcA和GrpE）进行克隆表达、定位、对宿主粘附能力、细胞毒性研究，以及MPHSP感染动物模型建立。8种可克隆表达的HSP中有6个（GroEL，GroES，DnaK，GrpE，ClpB，FtsH）为膜蛋白，2个（DnaJ，HrcA）为胞浆蛋白，其中GroEL，GroES，DnaK，GrpE，ClpB具有细胞粘附能力及抗原性。毒力实验表明GroEL、GroES、DnaK、ClpB重组蛋白对于A549细胞具有显著的细胞毒性，但无显著细胞毒性-剂量效应。四种毒力蛋白基因缺失后会导致MP致死，均为不可缺失基因。动物实验表明GroEL蛋白可引起小鼠肺组织病变，具有较强的毒性，并能刺激实验动物产生高滴度抗体。本研究首次在MP中对其HSP致病性开展研究，了解了MPHSP的定位、抗原性，细胞毒性等重要特征，发现了四种（GroEL、GroES、DnaK、ClpB）具有抗原性和细胞毒性的HSP，为MP感染后引发的多器官慢性免疫炎性损伤提供关键理论支持。其中GroEL具有疫苗研发潜质，为抗MP疫苗的研发提供新的思路与靶点。