金葡菌超抗原毒素对小鼠乳腺的致病作用

发布时间：2018-06-30 05:32

本文选题：金黄色葡萄球菌 + 中毒休克综合征毒素-1　；参考：《吉林农业大学》2017年硕士论文

【摘要】：奶牛乳腺炎是国内外奶牛饲养行业领域危害严重的常见病,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,下文简称金葡菌)是引发奶牛乳腺炎重要的致病菌之一,流行病学调查结果表明金葡菌超抗原毒素可能是诱发奶牛乳腺炎的重要致病因子。本研究以金葡菌超抗原毒素之一的中毒休克综合征毒素-1(Toxic Shock Syndrome Toxic 1,TSST-1)为研究对象,开展了如下研究:(1)通过培养表达前期研究中构建的基因工程菌,纯化制备了融合蛋白GST-rTSST-1,并经酶切、亲和层析得到重组毒素蛋白rTSST-1,经SDS-PAGE电泳检测,在rTSST-1相应的分子量(22 kDa)处获得了单条清晰条带,成功制备了高纯度的目的蛋白。(2)为了探讨金葡菌超抗原毒素TSST-1对乳腺的直接致病作用,本研究将产仔3-5 d的母鼠分成5组,经乳导管分别给各组小鼠注入5μg、15μg、30μg的重组毒素rTSST-1,并以等体积无菌生理盐水及自然未感染为阴性对照,于感染后24 h、48 h、72 h剖检,观察小鼠乳腺的眼观炎症变化。结果表明,生理盐水组及自然未感染组,各时相未见肉眼可见炎症变化;感染后24 h,5μg组与阴性对照组相近无可见变化,乳腺均呈乳白色或乳黄色,15μg组与30μg组注射局部出现红肿;感染后48 h与72 h,三个剂量试验组均出现不同于对照组的眼观变化,乳腺变黄红或紫红色、体积萎缩,且随感染剂量增高病变加重。以感染后24 h乳腺制作组织病理切片,观察结果表明,注射生理盐水的试验组与自然未感染组的乳腺腺泡形态完整,未见炎症细胞浸润;5μg组乳腺腺泡边缘完整,但腺泡内充满了浸出液,并可见少量嗜中性白细胞等炎症细胞浸润;15μg与30μg组乳腺腺泡形态边缘破坏严重,腺泡内嗜中性粒细胞浸润数量明显增加,整个乳房充满了炎症细胞。综上所述,TSST-1单独攻毒能引发乳腺眼观与组织炎症性病理变化。(3)为了探讨不携带毒素基因的金葡菌对乳腺的致病作用,本研究将产仔3-5 d的母鼠分成3组,经乳导管分别给各组小鼠注入S.aureus R8(102 CFU)、S.aureus R8(103 CFU)及等体积无菌生理盐水(阴性对照),于感染后24 h、48 h、72 h剖检,观察小鼠乳腺的眼观炎症变化。结果表明,两个剂量的S.aureus R8菌株感染乳腺后24 h均出现了红肿变化,48 h、72 h出现了化脓灶、干酪样坏死,且剂量高的组病变重于低剂量的组。(4)为了探讨超抗原毒素TSST-1与金葡菌同时攻毒对乳腺的致病作用,本研究将产仔3-5 d的母鼠分成4组,经乳导管分别给小鼠注入rTSST-1(15μg)、rTSST-1(15μg)+S.aureus R8(102 CFU)、S.aureus R8(102 CFU)及等体积无菌生理盐水(阴性对照),于感染后24 h、48 h、72 h剖检,观察小鼠乳腺的眼观炎症变化。结果表明,感染rTSST-1组病变最轻;感染S.aureus R8组的病变最重,而rTSST-1+S.aureus R8组重于rTSST-1组但明显轻于S.aureus R8组。以感染后24 h乳腺制作组织病理切片,观察结果表明,注射生理盐水的试验组与自然未感染组的乳腺腺泡形态完整,未见炎症细胞浸润;rTSST-1组与rTSST-1+S.aureus组组织病变相近,乳腺腺泡形态边缘不完整,腺泡内有大量嗜中性粒细胞浸润;与前两组比较,S.aureus组乳腺腺泡形态边缘破坏更严重,而嗜中性粒细胞等免疫细胞浸润数量却明显少。进一步于感染后24 h、48 h、72 h检测了rTSST-1+S.aureus R8和S.aureus R8两个试验组乳腺中金葡菌的活菌数,结果表明在此三个时段S.aureus R8组的活菌数均显著高于rTSST-1+S.aureus R8组。此外,分别于12 h、24 h剖检小鼠检测了乳腺中TNF-α、IL-18和IL-1β等炎性细胞因子的产生水平,结果表明攻毒后12 h,各试验组三种炎性细胞因子产生水平均高于生理盐水对照组,各组间差异不显著,但含有毒素的rTSST-1组与rTSST-1+S.aureus组各因子的产生水平有高于金葡菌单独感染组的趋势;攻毒后24 h,各实验组三种炎性因子的产生水平与对照组相比无显著差别。综上所述,当超抗原毒素TSST-1在与金葡菌同时感染乳腺时,乳腺的炎症程度显著减轻。这一结果可能是由于TSST-1的超抗原活性激发了嗜中性粒细胞的大量浸润,促进了对金葡菌的清除,进而减轻了乳腺的炎症程度。
[Abstract]:In this study , the fusion protein GST - rTSST - 1 was purified and purified by enzyme digestion and affinity chromatography . The recombinant toxin protein rTSST - 1 was purified by enzyme digestion and affinity chromatography , and a single clear band was obtained at the corresponding molecular weight ( 22 kDa ) of rTSST - 1 . ( 2 ) In order to study the direct pathogenic effects of Staphylococcus aureus superantigen toxin TSST - 1 on mammary gland , 3 - 5 d of female mice were divided into 5 groups . ( 3 ) In order to investigate the pathogenic role of Staphylococcus aureus without toxin gene on mammary gland , 3 - 5 d female mice were divided into 3 groups . S . aureus R8 ( 102 CFU ) , S . aureus R8 ( 103 CFU ) and equal volume sterile physiological saline ( negative control ) were injected into each group of mice after infection . ( 4 ) In order to investigate the pathogenic role of superantigen toxin TSST - 1 and Staphylococcus aureus at the same time , this study was divided into four groups : rTSST - 1 ( 15 渭g ) , rTSST - 1 ( 15 渭g ) + S . aureus R8 ( 102 CFU ) , S . aureus R8 ( 102 CFU ) and S . aureus R8 group . In conclusion , when the superantigen toxin TSST - 1 is infected with Staphylococcus aureus at the same time , the degree of inflammation of the mammary gland is significantly reduced . The result may be that the hyper - antigen activity of the TSST - 1 excites a large number of infiltration of neutrophils , promotes the removal of Staphylococcus aureus , and further reduces the degree of inflammation of the breast .
【学位授予单位】：吉林农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S858.23

【参考文献】