转录延伸因子GreA和GreB调控肠炎沙门氏菌细胞侵袭与毒力的分子机制

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Veterinary Microbiology 2.4

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  本研究针对肠炎沙门氏菌(S. Enteritidis)的毒力调控机制,通过构建greA/greB双基因缺失突变体,揭示了转录延伸因子GreA/GreB通过调控代谢和毒力相关基因表达,影响细菌生长、运动性、抗氧化应激及生物膜形成,进而削弱其细胞侵袭能力和体内致病性(LD50 显著升高)。该研究为靶向Gre因子的抗沙门氏菌策略提供了理论依据。

  

肠炎沙门氏菌(Salmonella Enteritidis)是全球范围内导致沙门氏菌病的主要病原体之一,尤其在禽类养殖和蛋制品中广泛传播。尽管其致病机制已有较多研究,但转录延伸因子GreA和GreB在该菌毒力调控中的作用仍不明确。这两个因子在细菌转录过程中扮演关键角色,能够缓解RNA聚合酶的暂停并增强转录保真度,但其在病原体适应宿主环境及致病过程中的具体功能尚待解析。

河北工程大学的研究团队在《Veterinary Microbiology》发表的研究中,通过构建greA/greB双缺失突变体(ΔgreAΔgreB),系统评估了Gre因子对S. Enteritidis生物学特性及致病力的影响。研究发现,缺失Gre因子导致细菌生长速率下降、运动能力减弱,但意外增强了抗氧化应激反应和生物膜形成能力。进一步的体外和体内实验表明,突变体的细胞黏附与侵袭能力显著降低,皮下接种后对雏鸡的半数致死量(LD50
)升高,且在肝脏、脾脏和肺中的定植效率下降。通过转录组分析(RNA-Seq)发现,Gre因子缺失导致代谢相关基因(如糖酵解途径)和毒力基因(如SPI-1效应蛋白编码基因)表达显著改变,提示其通过直接或间接调控基因网络影响致病性。

关键技术包括:1)λ-Red同源重组系统构建基因缺失突变体;2)体外细胞侵袭实验(Caco-2模型);3)雏鸡动物模型评估LD50
和组织定植;4)RNA-Seq转录组分析与qRT-PCR验证。

GreA和GreB影响细菌生长
ΔgreAΔgreB突变体在LB培养基中表现出延滞期延长和对数生长期速率降低,Western blot证实蛋白表达缺失。互补实验显示表型可逆,表明Gre因子对S. Enteritidis的基础生理活动具有调控作用。

讨论
研究首次阐明GreA/GreB在S. Enteritidis中兼具转录调控和毒力因子的双重功能。其通过协调代谢重编程(如碳源利用)和毒力基因表达(如hilD调控的III型分泌系统),影响细菌在宿主体内的适应性。这一发现为理解沙门氏菌环境适应与致病机制的关联提供了新视角。

结论
Gre因子是S. Enteritidis致病的关键调控节点,其缺失通过改变代谢-毒力基因网络削弱细菌侵袭力。该研究为开发针对转录延伸因子的新型抗菌策略奠定了理论基础,尤其在禽类沙门氏菌病防控领域具有潜在应用价值。

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