表皮葡萄球菌细胞壁锚定表面蛋白SesI在致病中的作用

With the more and more application of clinically theraputic operations, many biomaterials indwelled in human body and the increase of pepople with hypoimmunity,Staphylococcus epidermidis become as important pathogen of intravascular catheter-associated infection, prosthetic joint infection and prosthetic valve endocarditis and so on. Our group and other groups found that SasX is key virulence for the pathogenicity of methicillin-resistant Staphylococcus aurues(MRSA).Staphylococcus epidermidis surface protein I (SesI) has high homology with SasX, with the homology of 95.1%.Our further investigation found that the prevalce of sesI gene encoding SesI among S. epidermidis invasive isolates was 65%, while no colonized isolates harbored sesI. We also found that recombined SesI can promote the aggregation of S.epidermidis cells. Taken together, we hypothesize that SesI plays key role in the pathogenicity and clonal spread of invasive S. epidermidis, with similar function of SasX in MRSA. The aim of the present project is to investigate the role of SesI in the pathogenicity, biofilm formation in vitro and vivo,colonization, immune evasion and clonal spread of invasitive S. epidermidis using a series of expriments, which will find that SesI may be the potential target of drugs for treating S.epidermidis infections.

随着越来越多的侵入性操作手段在临床上应用、大量的生物材料植入人体内以及免疫力低下人群的增多，表皮葡萄球菌成为引起静脉内导管相关性感染、人工关节感染、人工瓣膜心内膜炎等感染的主要病原菌。我们和其他课题组联合研究发现SasX是导致耐甲氧西林金黄色葡萄球菌在医院内播散的关键毒力因子，而表皮葡萄球菌的SesI与SasX是高度同源的蛋白，同源性达95.1%；我们的前期研究发现sesI基因在致病性表皮葡萄球菌中的阳性率达65%，而在非致病的定植株中没有该基因，同时还发现SesI可以促进表皮葡萄球菌的聚集。我们推测SesI具有类似SasX的功能，在表皮葡萄球菌的致病中发挥关键作用。本项目拟通过一系列的试验研究SesI在表皮葡萄球菌的致病性和体内外生物膜形成、定植能力、免疫逃避及克隆株播散中的作用，探明SesI在表皮葡萄球菌致病中的作用及机制，为开发针对表皮葡萄球菌关键致病因子的药物提供潜在靶标。

表皮葡萄球菌是广泛定植于人类皮肤和粘膜的共生菌，很少引起临床显著感染，然而，随着体内医用材料植入（包括导管、心脏瓣膜、血管移植和假体植入等）的增加，表皮葡萄球菌逐渐成为医院获得性感染的主要的条件致病菌，其致病作用主要与其生物膜的形成能力有关。表皮葡萄球菌分泌的细胞壁锚定表面蛋白含有LPXTG模序，目前已发现11种含有LPXTG模序的细胞壁相关蛋白，但是只有5种含LPXTG模序的蛋白（Aap、Bhp、SdrF、SdrG、SesC）在表皮葡萄球菌感染和生物膜形成中的致病机制被研究。表皮葡萄球菌表面蛋白I（SesI）被认为是表皮葡萄球菌相关感染的主要致病因子，但其致病机制并不清楚。.通过流行病学分析临床收集的125株致病性表皮葡萄球菌sesI基因的携带率，并对sesI基因阳性的表皮葡萄球菌的耐药性情况, 以及耐药基因、毒力基因的携带率和ST分型进行分析。以sesI基因阳性的标准株表皮葡萄球菌RP62A为原始株，构建sesI敲除株RP62A△sesI以及回复株RP62A△sesI-C，检测sesI基因分别在生物膜形成的起始粘附、聚集及成熟阶段的作用。通过体内体外实验研究sesI基因对表皮葡萄球菌致病作用的影响。.流行病学研究发现临床致病性表皮葡萄球菌的sesI阳性率明显高于定植株，sesI阳性致病性表皮葡萄球菌的耐药性以及耐药基因和毒力基因携带率也明显高于sesI阴性菌株。与sesI阴性菌株分型情况相比，sesI阳性菌株的ST分型更为集中，主要为ST2型。以sesI基因阳性的标准株表皮葡萄球菌RP62A为原始株，构建sesI敲除株RP62A△sesI以及回复株RP62A△sesI-C，通过对其表型研究发现sesI基因对生物膜形成的起始粘附和聚集阶段有促进作用，而对生物膜形成的成熟阶段并未有明显作用。体外体内实验研究显示sesI基因强编码SesI有助于提高表皮葡萄球菌的致病性，但不是发挥决定性作用，表皮葡萄球菌致病性以及生物膜的形成是由多种致病基因以及生物膜形成相关基因和环境因素相互复杂作用的结果。SesI的作用不依赖于SrtA转肽酶的作用。 .研究表明，sesI基因的携带，尤其是ST2型分离株不仅通过增加表皮葡萄球菌的耐药性和毒力而致病，而且可以促进生物膜的形成，而生物膜的形成是表皮葡萄球菌的主要致病因素，临床上有效预防生物膜的形成是阻断表皮葡萄球菌致病的一种主要手段。

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