应用穿透小室研究信号分子在双菌种口腔生物膜初期形成中作用机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81501798
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    18.0万
  • 负责人：
    张溪
  • 依托单位：
    天津医科大学
  • 学科分类：
    H2209.病原生物与感染研究新技术与新方法
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Biofilms are surface-associated communities of microorganisms embedded in an extracellular polymeric substance, which upon contact with the host may affect issue hemostasis and result in disease. AI - 2, CSP control the initial colonization of bacteria, can effectively reduce subsequent bacteria colonization. Unfortunately, the mechanism of regulation by AI-2 and CSP is not clear. It is lack of controlled animal models, and the researchers usually focus on common pathogenic bacteria. To solve these problems, this study intends to use transwell to simulate the interaction of bacteria. We found that Streptococcus gordonii and Actinomyces naeslundii can promote the colonization of each other in NOD/SCID.e2f1 mouse model. According to that, we compare the results of transwell and 96-well plate to find the target genes, then make the mutant strains of S. gordonii coculture with A. naeslundii.The goals of our study are as follows:(1) to elucidate the target of AI-2 and CSP in S. gordonii between A. naeslundii; (2) to explain the mechanism of AI-2 and CSP in S. gordonii between A. naeslunii; (3) to summarize their rules of inhibiting biofilm formation of S. gordonii and A. naeslundii.
口腔生物膜相关性疾病是由菌斑形成所致疾病。细菌间信号因子AI－2，CSP控制早期附着菌初期附着，可有效减少后续细菌附着从而减少菌斑形成。但目前机制尚不明确，缺少可控体内实验模型且涉及菌种集中于致病菌。针对这些问题，本课题组前期通过NOD/SCID.e2f1小鼠模型发现早期附着菌格氏链球菌和内氏放线菌共同接种较单独接种情况下,初期附着表现互相促进趋势。在此基础上，本研究拟使用穿透小室模拟非接触式细菌间相互作用，通过比较其与接触式高通量生物膜模型培养结果，筛选相关基因构建格氏链球菌变异菌株与内氏放线菌共培养，观察生物膜形成直观变化，从基因翻译水平、蛋白表达水平及细菌形态等方面，探讨AI-2和CSP对非接触式双菌种初期附着作用特点，明确其在口腔生物膜初期形成过程中的影响，并利用信号因子达到抑制菌斑生物膜形成的目的，为通过AI-2及CSP抑制细菌附着从而降低口腔生物膜相关性疾病发病率提供研究靶点。

结项摘要

口腔生物膜相关性疾病是由菌斑形成所致疾病。细菌间信号因子AI－2控制早期附着菌初期附着，可有效减少后续细菌附着从而减少菌斑形成。但目前机制尚不明确，缺少可控体内实验模型且涉及菌种集中于致病菌。针对这些问题，本课题组前期通过NOD/SCID.e2f1小鼠模型发现早期附着菌格氏链球菌和内氏放线菌共同接种较单独接种情况下,初期附着表现互相促进趋势。在此基础上，本研究使用穿透小室模拟非接触式细菌间相互作用，通过比较其与接触式高通量生物膜模型培养结果，筛选comC和luxS基因构建格氏链球菌变异菌株与内氏放线菌共培养，以sacA、gtfG、fruA等与代谢相关的基因表达下降，同时以cshA、cshB、sspB等代表生物膜形成相关的基因表达下降。从而揭示AI-2对非接触式双菌种初期附着作用与生物膜形成以及细菌代谢有联系。并且在变异菌培养过程中加入化学合成的csAI-2后，abpB和lacD表达下调，而has和ccp表达提高，提示AI-2可以恢复以上has和ccp的水平，提示这四个基因为AI-2直接作用靶点。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（0）
Engineered chimeric peptides with antimicrobial and titanium-binding functions to inhibit biofilm formation on Ti implants
具有抗菌和钛结合功能的工程嵌合肽可抑制钛植入物上生物膜的形成。
  • DOI：
    10.1016/j.msec.2017.08.062
  • 发表时间：
    2018-01-01
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS
  • 影响因子：
    7.9
  • 作者：
    Geng, Hongjuan;Yuan, Yang;Gao, Ping
  • 通讯作者：
    Gao, Ping
Modification of the surface of titanium with multifunctional chimeric peptides to prevent biofilm formation via inhibition of initial colonizers.
用多功能嵌合肽对钛表面进行修饰，通过抑制初始定殖来防止生物膜形成。
  • DOI：
    10.2147/ijn.s170819
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    International journal of nanomedicine
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Zhang X;Geng H;Gong L;Zhang Q;Li H;Zhang X;Wang Y;Gao P
  • 通讯作者：
    Gao P
Guided bone regeneration with asymmetric collagen-chitosan membranes containing aspirin-loaded chitosan nanoparticles.
使用含有阿司匹林负载壳聚糖纳米粒子的不对称胶原壳聚糖膜引导骨再生
  • DOI：
    10.2147/ijn.s148179
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    International journal of nanomedicine
  • 影响因子：
    8
  • 作者：
    Zhang J;Ma S;Liu Z;Geng H;Lu X;Zhang X;Li H;Gao C;Zhang X;Gao P
  • 通讯作者：
    Gao P
Antimicrobial Effects of Peptides from Human Beta-Defensin-3 on Planktonic and Biofilm States of Streptococci
人 Beta-Defensin-3 肽对链球菌浮游和生物膜状态的抗菌作用。
  • DOI：
    10.1007/s10989-017-9634-0
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    International Journal of Peptide Research and Therapeutics
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Xi Zhang;Aidina Adayi;Hongjuan Geng;Qian Zhang;Zihao Liu;Lei Gong;Xu Zhang;Ping Gao
  • 通讯作者：
    Ping Gao

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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