谷氨酸脱羧酶lmo2363基因缺失对单增李斯特菌致病性的影响

摘要

旨在探究谷氨酸脱羧酶lmo2363基因缺失对单增李斯特菌(Listeria monocytogenes,LM)致病性的影响。以LM参考株ATCC 19111为对照，用荧光显微镜观察分离株LM83-1、缺失株LM83-1Δlmo2363、回补株CLM83-1Δlmo2363的生物被膜形成；采用人结肠腺癌细胞Caco-2和小鼠巨噬细胞RAW264.7进行黏附侵袭和胞内增殖试验；对LM83-1和LM83-1Δlmo2363转录组测序分析，筛选两者之间的差异表达基因，对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG代谢通路富集分析。结果：与LM83-1相比，在培养24、48 h时，LM83-1Δlmo2363的生物被膜结构疏松，形成量下降，CLM83-1Δlmo2363在各时间段生物被膜形成与LM83-1相同；LM83-1Δlmo2363对Caco-2细胞的黏附率增强，侵袭率下降，CLM83-1Δlmo2363对Caco-2细胞的黏附率和侵袭率与LM83-1无显著差异；在4、8、12、24 h时，LM83-1Δlmo2363在巨噬细胞胞内增殖能力减弱，在4 h时CLM83-1Δlmo2363在巨噬细胞胞内增殖能力减弱；转录组测序显示，与LM83-1相比，缺失株LM83-1Δlmo2363中共有136个基因表达差异显著，其中上调基因36个，下调基因100个；GO功能富集分析显示，差异表达基因主要富集在乙醇胺解胺酶活性、细菌型鞭毛基体、乙醇胺分解代谢过程、铁离子稳态等GO条目中；KEGG代谢通路富集分析显示，差异表达基因主要富集在磷酸转移酶系统、淀粉和蔗糖代谢、鞭毛组装等通路中。本研究表明，谷氨酸脱羧酶lmo2363基因可能通过参与铁稳态、鞭毛组装、磷酸转移酶系统等生物学过程在LM生物被膜形成和体外细胞感染中发挥重要作用，研究结果为进一步探究谷氨酸脱羧酶的功能奠定基础。

关键词

单增李斯特菌 / 谷氨酸脱羧酶 / 生物被膜 / 体外细胞感染 / 转录组测序

基金资助

国家自然科学基金项目(31960726,32060822,31560700); 国家重点研发计划项目(2019YFC1605705); 甘肃农业大学青年导师扶持基金项目(GAU-QDFC-2020-10); 甘肃省重点研发计划项目(20YF8FA136); 张家川揭榜挂帅项目(ZC-STK-2023A-030)