1、背景：鼠疫是由鼠疫耶爾森氏菌(以下簡(jiǎn)稱(chēng)鼠疫菌)引起的一種烈性傳染病，其流行給人類(lèi)帶來(lái)了巨大的災(zāi)難。鏈霉素、四環(huán)素與氯霉素為治療鼠疫的首選藥物?？股氐氖褂?，使這種致死性疾病得到了有效控制。自然疫源地的存在、動(dòng)物間鼠疫的流行、不斷爆發(fā)的人間鼠疫以及多重耐藥株的出現(xiàn)，迫使不得不重新面對(duì)這種古老的疾病。 鼠疫菌在體內(nèi)致病的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是在巨噬細(xì)胞內(nèi)的生存繁殖，該菌與巨噬細(xì)胞相互作用后的轉(zhuǎn)錄組研究是揭示其體內(nèi)生存的機(jī)制和細(xì)胞反應(yīng)機(jī)制的重要依

2、據(jù)。本研究室已經(jīng)開(kāi)展了鼠疫菌對(duì)溫度轉(zhuǎn)換、低鎂離子、低鐵離子、低pH、高鹽、高滲、冷熱休克、H202、抗菌肽等環(huán)境條件下的比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究。針對(duì)鼠疫菌侵入機(jī)體后，還會(huì)遇到營(yíng)養(yǎng)缺乏的環(huán)境因素刺激，對(duì)鼠疫菌進(jìn)行了體外模擬不同營(yíng)養(yǎng)條件的轉(zhuǎn)錄譜研究；并對(duì)鼠疫菌與小鼠腹腔巨噬細(xì)胞在體內(nèi)相互作用后各自的轉(zhuǎn)錄譜進(jìn)行了研究。通過(guò)綜合分析體外模擬巨噬細(xì)胞內(nèi)各種脅迫條件的轉(zhuǎn)錄譜與體內(nèi)轉(zhuǎn)錄譜，為揭示鼠疫菌在胞內(nèi)生存的機(jī)制奠定了基礎(chǔ)。 方法：本研究應(yīng)用鼠

3、疫菌全基因組DNA芯片轉(zhuǎn)錄譜技術(shù)，研究了鼠疫菌在10xMIC鏈霉素、氯霉素和四環(huán)素的藥物濃度作用30min下的轉(zhuǎn)錄譜；高營(yíng)養(yǎng)BHI培養(yǎng)基與低營(yíng)養(yǎng)TMH培養(yǎng)基中對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期與穩(wěn)定期的轉(zhuǎn)錄譜；對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期與穩(wěn)定期不同營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基中鼠疫菌的轉(zhuǎn)錄譜；體內(nèi)鼠疫菌與小鼠腹腔巨噬細(xì)胞相互作用30rain后鼠疫菌的轉(zhuǎn)錄譜以及小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄譜。應(yīng)用實(shí)時(shí)定量RT-PCR對(duì)鏈霉素作用轉(zhuǎn)錄譜的結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證，應(yīng)用Cluster軟件對(duì)不同條件下鼠疫菌的轉(zhuǎn)錄譜結(jié)

4、果進(jìn)行了聚類(lèi)分析。 結(jié)果：RT-PCR驗(yàn)證了轉(zhuǎn)錄譜數(shù)據(jù)的可靠。鏈霉素、氯霉素以及四環(huán)素作用的差異基因345、712和177個(gè)，獲得了三種抗生素作用于鼠疫菌的主要影響基因，通過(guò)聚類(lèi)分析對(duì)三種不同抗生素的分子作用機(jī)理進(jìn)行了認(rèn)識(shí)。不同營(yíng)養(yǎng)條件下對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期與穩(wěn)定期的差異基因分別為246個(gè)和76個(gè)，對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期與穩(wěn)定生長(zhǎng)期在不同營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中差異基因分別為244個(gè)與251個(gè)，獲得了鼠疫菌在不同生長(zhǎng)時(shí)期與營(yíng)養(yǎng)環(huán)境下的基因轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)，并對(duì)產(chǎn)生不同轉(zhuǎn)錄

5、特點(diǎn)的分子機(jī)理進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)了鼠疫毒力相關(guān)基因在低營(yíng)養(yǎng)環(huán)境中的轉(zhuǎn)錄特點(diǎn)。在體內(nèi)鼠疫菌與巨噬細(xì)胞相互作用30分鐘后鼠疫菌與小鼠腹腔巨噬細(xì)胞的差異基因?yàn)?34個(gè)和59個(gè)。細(xì)菌體內(nèi)轉(zhuǎn)錄譜的結(jié)果表明，在感染早期，鼠疫菌T3SS系統(tǒng)的轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)，表明該系統(tǒng)在鼠疫菌致病過(guò)程中的重要作用。通過(guò)鼠疫菌體內(nèi)轉(zhuǎn)錄譜與體外條件轉(zhuǎn)錄譜的聚類(lèi)綜合分析，初步獲得一些與病原體在體內(nèi)生長(zhǎng)相關(guān)的基因及與致病性密切相關(guān)的毒力基因。 結(jié)論：通過(guò)研究共獲得鼠疫

6、菌在不同條件下的8個(gè)標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)錄譜和一個(gè)小鼠巨噬細(xì)胞在體內(nèi)與感染鼠疫菌相互作用的標(biāo)識(shí)轉(zhuǎn)錄譜，從分子水平揭示了鼠疫菌在不同藥物作用、不同生長(zhǎng)階段與不同營(yíng)養(yǎng)條件以及在體內(nèi)與巨噬細(xì)胞相互作用的不同轉(zhuǎn)錄特征。鼠疫菌與巨噬細(xì)胞相互作用體內(nèi)轉(zhuǎn)錄譜的完成，為揭示鼠疫菌感染巨噬細(xì)胞機(jī)理提供了一種可能；為全面解析體內(nèi)外轉(zhuǎn)錄譜架起了一座橋梁。通過(guò)體外轉(zhuǎn)錄譜與體內(nèi)轉(zhuǎn)錄譜的綜合分析可以深入的認(rèn)識(shí)鼠疫菌與巨噬細(xì)胞相互作用的分子作用機(jī)理。初步了解鼠疫菌突破巨噬細(xì)胞防線(xiàn)