spo0A基因在艰难梭菌感染发病中的作用研究

艰难梭菌感染暴发流行频繁，病死率高。近年发现欧美流行株核酸型027毒素产量和芽孢数量明显高于非流行株，机制不明。Spo0A是细菌芽孢形成的关键调节蛋白，并调节产气荚膜梭菌的肠毒素分泌，但其在艰难梭菌临床分离株中的作用未见报道。申请者前期研究发现国内地方流行株核酸型017仅产B毒素，且致病株芽孢数量明显高于非致病株，PCR扩增检测均含有spo0A基因（编码Spo0A因子）。因此本课题拟采用ClosTron技术，构建艰难梭菌基因研究模式菌，对spo0A基因在艰难梭菌临床分离株的芽孢与毒素形成中的作用行进一步研究：①比较艰难梭菌流行株与非流行株，致病株与携带株的毒素分泌和芽孢形成；②比较不同表型菌株spo0A基因的序列差异以及表达差异；③采用ClosTron敲除技术构建spo0A基因突变株进行功能研究。本研究对于揭示艰难梭菌感染的发病机制，寻找抗菌药物及疫苗新的作用靶位有重要社会意义与经济意义。

近10年来欧美地区艰难梭菌感染暴发流行频繁，病死率高，核酸型027为主要流行株。国内艰难梭菌感染报道亦非少见，但通常病情以轻中度为主，病死率和复发率低，核酸型017为主要流行菌株。艰难梭菌的致病力和传播能力通常与毒素和芽孢相关。Spo0A是细菌芽孢形成的关键调节蛋白，在产气荚膜梭菌中还可调节其肠毒素的分泌，但在艰难梭菌临床分离株中报道少见。本研究结果显示1.与华山医院流行株017和非流行株001相比，国际流行株027致病力强，较低剂量即可诱导金黄地鼠发生腹泻且死亡，产芽孢时间早且产芽孢率高；2.所测菌株spoOA基因序列未发现有意义的突变，但不同菌株spoOA表达量有差异；3. 采用ClosTron敲除技术构建了spo0A基因突变株。与亲代株相比：突变株48h生长曲线无明显变化，但不再产生芽孢，spo0A无转录。同时突变株毒素A分泌量明显增高，tcdA转录亦明显增多，毒素B分泌量和tcdB转录则无显著变化。上述结果提示国内艰难梭菌感染暴发流行少，重症感染少可能与国内流行株毒力低，传播能力弱有关。Spo0A基因在艰难梭菌中不仅是芽孢形成的关键蛋白，一旦缺失就无法产生芽孢；同时其在毒素A的产生过程中亦可能具有调节作用，但对B毒素的产生并无明显影响。本研究对于揭示艰难梭菌感染部分发病机制，寻找抗菌药物新作用靶位有重要的社会意义和经济意义。目前课题组已完成所有研究计划，并发表相关论文4篇，其中SCI论文2篇。一名硕士研究生已于2014年毕业，另一名硕士研究生拟于2015.5答辩。