A型产气荚膜梭菌重组α毒素对小鼠致病性研究

摘要

目前,对产气荚膜梭菌α毒素致病作用存在很多争议,为了研究A型产气荚膜梭菌α毒素(磷脂酶C,PLC)的致病性,本实验采用PCR方法扩增编码产气荚膜梭菌α毒素去除信号肽的plc基因片段,构建重组表达质粒pGEX-plc,IPTG诱导表达获得重组蛋白PLC.对纯化鉴定后PLC蛋白进行细胞毒性试验,体外细胞毒性试验结果表明4h时Hela细胞开始出现病变,并随时间延长而逐渐严重,说明α毒素对Hela细胞有毒性作用.本实验进一步通过腹腔注射产气荚膜梭菌及其α毒素的方式建立小鼠疾病模型，在动物体内完整的还原了疾病的发展进程。小鼠发病迅速，腹部膨大，肠道臌气明显。72h后，感染组小鼠均呈现不同程度的多器官病变。通过病理组织学观察，可以看出感染组小鼠的心脏、肝脏、肾脏和小肠都出现不同程度的病理变化，其中以小肠为主要病变器官，表现为肠黏膜损伤，绒毛脱落等。同时，也发现，单独感染A型产气荚膜梭菌ɑ毒素组病变略轻于感染产气荚膜梭菌标准株ATCC13124组，但病变规律相一致。这一结果表明ɑ毒素是A型产气荚膜梭菌主要致病毒素，对Hela细胞和小鼠均有致病性，并导致小鼠表现典型的肠道病理变化。也推测产气荚膜梭菌野生菌中仍存在其他致病毒素，与ɑ毒素一起参与该疾病的致病机理。相关研究表明，该菌在动物体内大量繁殖，产生毒素，毒素随血液循环系统到达全身，因ɑ毒素具有磷脂酶C和鞘磷脂酶的活性，破坏细胞膜结构的完整性，所以本模型在攻菌小鼠的心脏、肝脏、肾脏和小肠等组织器官中发现有出血、充血、坏死等病变，为进一步阐明产气荚膜梭菌的致病机制提供一定的理论基础。