2型猪链球菌脑膜炎小鼠模型的构建及其转录组学分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 施科达

作者： 施科达;臧莹安;李艳;翟少伦;徐民生;刘凯;李春玲

作者机构：

关键词： 2型猪链球菌;感染;脑膜炎;转录组学;免疫反应

期刊名称： 微生物学通报

ISSN： 0253-2654

年卷期： 2023 年 012 期

页码： 5413-5426

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 【背景】2型猪链球菌（Streptococcus suis serotype 2, S. suis 2）可感染宿主引起严重的脑膜炎，对养猪业和人类公共卫生安全构成重大威胁。【目的】构建S. suis 2感染小鼠脑膜炎模型，并对其脑组织进行转录组学分析，为揭示S.suis2感染宿主后引起脑膜炎的分子机制和发现潜在的治疗靶点提供理论依据。【方法】采用S. suis 2感染小鼠，并对其脑组织进行病理组织学分析确认构建脑膜炎小鼠后，对其脑组织进行转录组学分析，对比S.suis2感染和未感染小鼠的差异表达基因，并对差异表达基因进行基因本体论（geneontology,GO）功能、京都基因和基因组百科全书（Kyoto encyclopedia of genes and genomes, KEGG）通路富集和韦恩分析。【结果】脑病理组织学分析结果显示，S. suis 2感染的小鼠脑膜中有大量的炎症细胞浸润，并且血管周围出现“袖套”现象，并能从感染小鼠的组织器官中再分离出攻毒的S. suis 2菌株，结果证明构建了S. suis 2感染脑膜炎小鼠模型。转录组学分析结果表明，感染S.suis2与未感染的小鼠相比，存在397条差异表达基因，其中109个基因表达水平下调，288个基因表达水平上调。GO功能富集分析表明，差异表达基因主要富集于细胞成分功能中的细胞质和细胞质膜，生物过程功能中的信号传导、转录调控、凋亡过程、系统免疫和对细菌的应答，以及分子功能中的蛋白结合。KEGG通路富集分析表明差异表达基因主要富集于多个重要的信号通路，包括细胞因子-细胞因子受体相互作用、免疫应答相关通路、凋亡通路、细胞吞噬和代谢等。韦恩分析显示，脑源神经营养因子（brain derived neurotrophic factor, bdnf）基因交会于脑膜炎关联基因集、耳聋关联基因集和S. suis 2感染差异表达基因集，且表达显著下调；c4b、fas、icam1、cxcl1、csf3、lrg1和nde1基因交会于脑膜炎关联基因集和S. suis 2感染差异表达基因集，且表达均显著上调。【结论】本研究构建了S. suis 2感染的小鼠脑膜炎模型，并对脑组织进行了转录组学分析，揭示了S.suis2感染后小鼠脑中多个重要的差异表达基因和分子信号通路，并绘制了分子信号通路网络，为S.suis2感染引起脑膜炎的分子机制研究提供了新的理论依据和潜在的治疗靶点。

分类号： S852.61

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