幽门螺杆菌cagA 3’端多态性分析及幽门螺杆菌对LAIR-1影响的实验研究

来源 :滨州医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:s307403419
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目的:1.分析幽门螺杆菌(Helicobacter pylori, H. pylori)临床分离株细胞毒素相关基因A (cytotoxin-associated gene A, cagA)基因的3’端多态性,通过定点突变并构建原核表达系统制备野生型与突变型CagA重组蛋白,观察两种蛋白对人胃上皮细胞GES-1凋亡的影响;2.分析H. pylori悉尼株SS1感染后,C57BL/6小鼠外周血单核细胞和淋巴细胞及其表面白细胞相关免疫球蛋白样受体-1(Leukocyte-associated immuno-globulin-like receptor-1, LAIR-1)分子的表达变化。方法:1.将不同疾病来源的胃黏膜标本研磨后,均匀涂布于Karmali培养基上,37℃微需氧条件下培养72h,培养物经菌落特征、革兰染色、快速尿素酶试验、氧化酶试验和过氧化物酶试验鉴定为H. pylori,进行基因组DNA的提取;2.根据NCBI基因数据库中已公布的H. pylori国际标准菌株的cagA基因序列,经同源比对分析,利用Primer Premier 5.0软件设计引物,PCR法扩增各临床分离菌株的cagA基因3’端,产物经切胶纯化后测序,用DNAStar5.0软件中的MegAlign程序对其序列进行比对分析;3.采用Primer Premier5.0软件设计cagA基因的引物,引入突变位点,以H. pylori ATCC26695基因组DNA为模板,通过重叠延伸PCR法进获得突变型cagA基因,另利用上下游引物扩增野生型的cagA基因;将二者分别通过双酶切连接至pET-30a(+)表达载体,构建其原核表达系统,转化至BL21(DE3) pLysS感受态细胞进行重组蛋白的诱导表达;将纯化复性后的野生型及突变型CagA蛋白分别以高浓度、低浓度与人胃上皮细胞GES-1共培养,于3h、12h和24h后行流式细胞术检测GES-1细胞的凋亡。4.经灌胃接种H. pylori悉尼株SS1感染C57BL/6小鼠,构建H. pylori感染小鼠模型,于灌胃6周后对小鼠胃黏膜进行H. pylori的分离培养,培养物经菌落特征、革兰染色、菌落PCR及快速尿素酶试验、氧化酶试验和过氧化物酶试验明确H. pylori是否定植。同时通过眼球摘除法取血,Ficoll密度梯度离心法分离小鼠外周血单个核细胞,流式细胞术分析小鼠PBMC及其表面LAIR-1分子的表达变化;结果:1.将患者标本匀浆接种于Karmali培养基置于微需氧环境中37℃培养72h后,培养基上出现针尖大小的透明菌落。革兰氏染色后经油镜观察,可见弧形的革兰阴性菌,且尿素酶、氧化酶与过氧化物酶试验均为阳性,确定为H. pylori临床分离株,共计66株;2.66株H. pylori临床分离株均为cagA阳性菌株(cagA+),其中93.9%(62/66)为东亚型(EPIYA-ABD),6.1%(4/66)为西方型(EPIYA-ABC);对于EPIYA-B基序而言,3.2%(2/62)的东亚型菌株突变为ESIYA-B,100%的西方型菌株突变为EPIYT-B;在胃癌患者分离株中,88.9%(16/18)为东亚型,11.1%(2/18)为西方型;非胃癌分离株中,95.8%(46/48)为东亚型,4.2%(2/48)为西方型;2株分离自胃癌患者的西方型菌株EPIYA-A后的第一个氨基酸残基均由赖氨酸(K)突变为谷氨酸(E);3.定点突变后,突变型cagA基因靶位点核苷酸成功由腺嘌呤(A)突变为鸟嘌呤(G);成功构建pET-30a(+)-cagA-BL21(DE3)原核表达系统,重组蛋白经SDS-PAGE检测,在相对分子质量30 kDa处有一明显条带,与预期的6His-CagA融合蛋白大小一致。4.将重组蛋白与GES-1细胞共培养后发现,高浓度的重组蛋白引起的细胞凋亡率均大于低浓度组;随时间延长,突变型CagA蛋白可使GES-1细胞的凋亡率上调;但相同浓度、相同时间情况下,与野生型CagA相比,突变型CagA致细胞凋亡率降低。5.对小鼠胃黏膜进行H. pylori的分离培养,发现小鼠于灌胃6周后的胃黏膜标本在培养基上长出针尖大小的透明菌落。革兰氏染色后经油镜观察,可见弧形的革兰阴性菌,且PCR、尿素酶、氧化酶与过氧化物酶试验均为阳性,确定为H. pylori,共计21株,小鼠感染率为91.3%(21/23);6.流式细胞术分析发现经H. pylori定植感染后,小鼠外周血单个核细胞中单核细胞所占百分比为22.85±3.56%,较对照组(49.85±0.35%)明显下降(P<0.05);相反,淋巴细胞所占外周血单个核细胞的百分比为40.93±10.05%,较对照组(30.15±0.35%)显著上升(P<0.05);小鼠外周血单核细胞表面LAIR-1分子的表达率为70.16±7.75%,较对照组(83.4±0.1%)显著下降(P<0.05);淋巴细胞表面LAIR-1分子的表达率为56.81±11.37%,同样显著低于对照组(72.3±0.6%)(P<0.05)。结论:1.本研究中H. pylori cagA基因以东亚型为主,两型菌株的cagA基因3’端都存在单核苷酸的改变,胃癌来源的西方型分离株中cagA基因功能结构域存在1处单核苷酸多态性;2.高浓度的重组蛋白引起的细胞凋亡率均大于低浓度组,随时间延长突变型CagA蛋白使细胞凋亡率上调,但与野生型CagA相比,突变型CagA致细胞凋亡率降低。3. H. pylori感染下调了小鼠PBMC中单核细胞所占的百分比,但上调了淋巴细胞的比例;H. pylori感染下调了小鼠PBMC中LAIR-1分子的表达。
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