基于iTRAQ技术对奶牛金黄色葡萄球菌人工诱导型乳腺炎差异表达蛋白质分析

摘要

乳腺炎是奶牛场造成奶生产下降和巨大经济损失的一种复杂的奶牛疾病，严重地危害了奶牛业的健康发展，而金黄色葡萄球菌型乳腺炎是最严重的一种，治疗成本大且难以治愈。目前仍未找到彻底解决的方法。
　　本研究利用金黄色葡萄球菌构建中国荷斯坦奶牛乳腺炎疾病模型，采用iTRAQ技术结合液质联用技术，筛选与奶牛金黄色葡萄球菌型乳腺炎密切相关的差异表达蛋白，并进行相关的GO和Pathway等功能分析，从而得到与奶牛乳腺炎相关的新型生物标记分子，以期初步从蛋白质水平揭示奶牛乳腺炎的免疫调控机制。主要结果如下:
　　1.本实验成功的建立了奶牛临床型金黄色葡萄球菌型乳腺炎疾病模型，感染后奶牛所表现的临床症状及各项指标的检测（SCC，BMT等）结果，真实地反映了金黄色葡萄球菌诱导奶牛乳腺炎的发病过程。
　　2.iTRAQ技术分析共筛选到168个差异蛋白（Fold change≥1.5或者≤0.667，P＜0.05），其中66个在金葡菌组表达上调，102个表达下调。生物信息学分析发现有30个差异蛋白与乳腺组织的防御，免疫和炎症反应有关。
　　3.差异蛋白的GO富集分析发现，这些蛋白显著富集到314条GO Term中(P＜0.05)。
　　4.结合KEGG数据库对差异表达蛋白进行Pathway富集分析，筛选到20条与防御，免疫和炎症相关的通路。主要有:FC小量RI信号通路、MAPK信号通路、NF-κB信号通路、B细胞受体信号转导通路、钙信号通路、Toll样受体信号通路、自然杀伤细胞介导的细胞毒作用、血管内皮生长因子信号转导通路、白细胞跨内皮迁移、造血细胞谱系、肠道免疫网络的IgA生产、趋化因子信号通路、磷脂酰肌醇信号系统、细胞质DNA的检测途径、FcγR-介导的吞噬作用、补体及凝血级联反应、T细胞受体信号转导途径、RIG-I样受体信号通路、NOD样受体信号通路、抗原加工和呈递。进一步对这些Pathway进行网络图分析，发现了12个枢纽蛋白:预测:血小板碱性蛋白、间α胰蛋白酶抑制物重链H3前体(IHIH3)、热休克蛋白β-1(HSPB1)、热休克70KDa蛋白1A(HSPA1A)、核因子NF-k-B P105亚基(NFKB1)、脂多糖结合蛋白(LBP)、Ras相关C3肉毒素底2前体(RAC2)、预测:copine-3亚型X1、isochcrismatase结构域蛋白1(ISOC1)、未鉴定的蛋白Loc524810前体(LOC524810)、整合素a-M前体(ITGAM)、整合素β-2前体(ITGB2)。可以初步将这些关键蛋白作为乳腺炎抗性选择的候选蛋白进行深入的研究。

目录

论文说明

摘要

缩略词表

第一章 文献综述

1 乳腺炎的研究进展

1．1 乳腺炎简介

1．2 乳腺炎发病原因

1．3 乳腺炎的危害

1．4 乳腺炎的检测方法

1．5 奶牛乳腺炎的免疫及防御机制

1．6 奶牛乳腺炎抗性选择的研究进展

2 金黄色葡萄球菌的研究进展

2．1 金黄色葡萄球菌的概述

2．2 金黄色葡萄球菌型乳腺炎发病机理

2．3 金黄色葡萄球菌型乳腺炎的研究进展

2．4 人工诱导金黄色葡萄球菌型乳腺炎模型的建立与应用

3 蛋白质组学的研究平台及其在奶牛乳腺炎的研究进展

3．1 蛋白质组学的概述

3．2 iTRAQ标记技术的特点及其应用

3．3 蛋白质组学在奶牛乳乳腺炎上的研究进展

4 本研究的目的及意义

第二章 人工诱导性金葡菌型乳腺炎乳腺组织差异蛋白质的分析

1 材料与方法

1．1 材料

1．2 主要试剂及仪器设备

1．3 主要数据库及软件

1．4 实验方法与步骤

1．5 奶牛人工诱导金黄色葡萄球型乳腺炎差异表达蛋白组学分析

2 结果与分析

2．1 奶牛金黄色葡萄球菌型乳腺炎人工诱导试验

2．2 奶牛人工诱导金黄色葡萄球菌型乳腺炎差异蛋白质组学分析

3 讨论

3．1 奶牛乳腺组织的差异蛋白

3．2 差异表达蛋白的GO富集分析

3．3 差异蛋白的Pathway富集分析

3．4 金葡菌诱导型乳腺炎乳腺组织和健康乳腺组织的差异蛋白的抗性分析

全文结论

下一步工作

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表的文章

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