Gb3在B族链球菌感染中的作用和机制研究

B族链球菌(Group B streptococcus,GBS),属于一种条件致病菌,广泛定植在胃肠道和泌尿生殖道中。B族链球菌感染常发生于孕妇和新生儿当中,是新生儿脑膜炎和败血症的首要病原体,严重威胁孕妇和新生儿的健康。乳糖三糖糖苷脂(Globotriaosylceramide,Gb3)是一种中性鞘糖脂,存在于细胞膜的胞外小叶中,参与生物的胚胎发育、凋亡、细胞粘附、细胞间协调、细胞分化、信号转导和癌症发生。与此同时,Gb3在对宿主细胞的粘附过程中也发挥着重要作用。作为细胞表面分子,它能够与多种细菌组分结合,例如志贺毒素,猪链球菌Fhb等,在许多细菌感染过程中都发挥重要的作用。但是,Gb3在B族链球菌感染过程中是否也发挥着一定的作用,以及如何发挥作用仍然是未知的。为了探究以上问题,我们首先利用Gb3合成酶缺失小鼠(A4galt~(-/-))通过尾静脉注射构建小鼠感染模型。通过评价小鼠血和各脏器中细菌载量以及小鼠生存情况,揭示Gb3在B族链球菌感染中发挥的作用。结果发现,Gb3缺失后能够延缓B族链球菌的感染,在感染早期对小鼠有一定的保护作用。但是随着感染时间的延长,细菌在体内增殖,这种保护逐渐减弱消失。然后,为了探究与Gb3相互作用的细菌配体,利用磁珠偶联Gb3与蛋白体外结合,通过质谱鉴定得到细菌表面蛋白Rib是与Gb3相互作ABT-263 MW用的潜在配体。随后构建了Rib蛋白缺失菌株(BJCH_SA4Δrib)来研究Rib蛋白在细菌感染中发挥的作用。我们用突变菌株和野生型菌株分别感染小鼠,在不E-616452研究购买同时间点评价小鼠血中细菌载量,感染后48h各脏器中细菌载量。感染突变型菌株的小鼠5h后血中细菌载量相较于感染野生型菌株的小鼠有着显著的降低,感染48h后,肾脏和脑中的细菌载量也明显低于感染野生型菌株的小鼠。在小鼠生存实验中,感染突变型菌株小鼠的存活率也明显高于感染野生型小鼠。将两种菌株混合后感Repeat fine-needle aspiration biopsy染小鼠,通过血和脏器中细菌载量的统计发现,野生型菌株占比显著高于突变型菌株。这说明Rib蛋白作为B族链球菌重要的毒力因子之一,在B族链球菌感染中发挥重要作用,可以帮助GBS逃避天然免疫的清除。然后我们利用人脑微血管内皮细胞(h CMEC/D3)评价了两种菌株粘附力的变化。实验结果显示,Rib基因缺失后,细菌对细胞的粘附能力有明显的下降,Rib蛋白可能在感染过程中起着粘附细胞的作用。综上所述,Gb3在B族链球菌感染中发挥一定的作用,Gb3缺失后能够延缓细菌感染进程。B族链球菌细胞表面蛋白Rib是与Gb3相互作用的细菌配体,作为细菌毒力的组成部分,参与细菌粘附过程,在细菌感染过程中起着促进作用。