Disease dynamics of campylobacteriosis in the ferret model

雪貂模型中弯曲菌病的疾病动态

基本信息

  • 批准号:
    8966005
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 18.84万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2014-12-01 至 2018-11-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

 DESCRIPTION (provided by applicant): Campylobacter jejuni is a leading cause of foodborne human gastroenteritis in the United States, with an incidence rate of 13.6 diagnosed cases per 100,000 individuals, though it is predicted that the incidence is much higher, with estimates of approximately 1.3 million cases of campylobacteriosis in the United States annually, arising primarily from poultry, which serves as a natural reservoir for C. jejuni. Campylobacteriosis is characterized by mild to severe, bloody diarrhea, abdominal pain, and fever occurring two to five days following infection, but can also lead to Guillain-Barré syndrome (GBS), a paralytic illness resulting from the immune system attack on the peripheral nervous system. Research to uncover factors of C. jejuni that contribute to development of human campylobacteriosis has been hindered by lack of an animal model that replicates the clinical features of human disease. The widely used chicken model is not a disease model, as chickens are a natural reservoir for Campylobacter species. Development of animal models that mimic human disease has centered on immunodeficient mice, including MyD88, IL-10 or NF-kB mutants, or more complex experiments where the murine gut microbiota is replaced with a human gut microbiota after antibiotic treatment. These are poor models of human disease as colonization does not result in clinical signs consistent with human infection, or because colonization leads to a long-term, persistent infection, also unlike what is observed in humans. In contrast, infection in young ferrets closely mimic human infection, including development of bloody diarrhea and resistance to disease upon re-infection. Little is understood, however, about host and microbial mechanisms that underlie campylobacteriosis in the ferret model. For this exploratory proposal, a broad approach to uncover physiological and genetic factors contributing to C. jejuni infection in ferrets will be taken, combining transcriptomics, genetics, metagenomics, and metabolomics. This approach has been successful at uncovering significant knowledge regarding C. jejuni commensalism in the chicken gastrointestinal tract, including the discovery of colonization determinants, new regulatory elements and potential non-coding small RNAs. Adopting this systems strategy to study a disease model, with subsequent comparative analysis of the chicken commensal findings, will provide unprecedented insight into important host-pathogen interactions relevant to C. jejuni pathogenicity. The proposed work for this proposal has the following two aims: Specific aim 1. Identify C. jejuni determinants and correlates of pathogenicity in the ferret model using transcriptomic and genome-wide mutagenesis studies -genes identified as critical for pathogenicity in the ferret will be examined in a chicken model to assess their rol in commensal colonization without inflammation and pathogenicity signs Specific aim 2. Determine the ferret response to Campylobacter jejuni infection using transcriptomic, metagenomic, and metabolomic studies.
 描述(由申请人提供):空肠弯曲菌是美国食源性人类胃肠炎的主要原因,每 10 万人中诊断病例的发病率为 13.6 例,但预计发病率要高得多,估计约为 1.3 例美国每年有 100 万例弯曲菌病,主要来自家禽,家禽是空肠弯曲菌的天然宿主。弯曲菌病的特点是感染后两到五天出现轻度到重度的血性腹泻、腹痛和发烧,但也可能导致格林-巴利综合征 (GBS),这是一种因免疫系统攻击周围神经而导致的麻痹性疾病由于缺乏能够复制人类疾病临床特征的动物模型,揭示空肠弯曲菌导致人类弯曲杆菌病的因素的研究受到阻碍。广泛使用的鸡模型不是疾病模型。鸡是弯曲杆菌属的天然宿主。模拟人类疾病的动物模型的开发主要集中在免疫缺陷小鼠上,包括 MyD88、IL-10 或 NF-kB 突变体,或者用人类肠道取代小鼠肠道微生物群的更复杂的实验。这些是人类疾病的不良模型,因为定植不会导致与人类感染一致的临床症状,或者因为定植会导致长期、持续的感染,这也与在人类中观察到的情况不同。相比之下,年轻雪貂的感染与人类感染非常相似,包括出现血性腹泻和再次感染时对疾病的抵抗力,然而,对于雪貂模型中弯曲杆菌病的宿主和微生物机制知之甚少。将采取广泛的方法来揭示导致雪貂空肠弯曲菌感染的生理和遗传因素,结合转录组学、遗传学、宏基因组学和代谢组学。已成功揭示了有关鸡胃肠道中空肠弯曲菌共生现象的重要知识,包括发现定植决定因素、新的调控元件和潜在的非编码小RNA,采用该系统策略来研究疾病模型,并进行随后的比较分析。鸡共生体的研究结果将为空肠弯曲菌致病性相关的重要宿主-病原体相互作用提供前所未有的见解。 本提案的拟议工作有以下两个目标: 具体目标 1. 确定。空肠弯曲杆菌致病性的决定因素和相关因素 在雪貂模型中,使用转录组和全基因组诱变研究 - 将在鸡模型中检查被确定为对雪貂致病性至关重要的基因,以评估其在无炎症和致病性迹象的共生定植中的作用 具体目标 2. 确定雪貂对以下因素的反应使用转录组学、宏基因组学和代谢组学研究进行空肠弯曲菌感染。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Phosphate Transporter PstSCAB of Campylobacter jejuni Is a Critical Determinant of Lactate-Dependent Growth and Colonization in Chickens.
空肠弯曲菌的磷酸转运蛋白 PstSCAB 是鸡中乳酸依赖性生长和定植的关键决定因素。
  • DOI:
    10.1128/jb.00716-19
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Sinha,Ritam;LeVeque,RhiannonM;Bowlin,MarvinQ;Gray,MichaelJ;DiRita,VictorJ
  • 通讯作者:
    DiRita,VictorJ
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