无乳链球菌与小鼠巨噬细胞互作转录组测序分析

摘要

巨噬细胞是先天性免疫系统的重要组成部分，但无乳链球菌（Streptococcus agalactiae）却能在巨噬细胞内存活并以巨噬细胞为载体入侵中枢神经系统。为解析无乳链球菌在巨噬细胞内的存活机制，将无乳链球菌HN016与RAW264.7共孵育，提取胞内细菌RNA后进行转录组测序（RNA-seq）、Gene Ontology(GO)及Kyoto encyclopedia of genes and genomes(KEGG)富集分析；于体外将HN016与罗非鱼原代巨噬细胞孵育，提取胞内细菌RNA，并利用quantitative real-time PCR(qPCR)验证目标基因（包括：sip、fbsA、cylB、cylD、cylE、neuA、cpsB和cfb）表达情况。结果显示，与无处理组相比，共筛选到1 215个差异表达基因（DEG），其中896个上调基因，319个下调基因。GO富集结果显示，DEG在分子功能、生物学过程和细胞组分3大类中均显著富集。KEGG富集结果显示，显著富集通路主要为ABC转运体、核糖体和群体感应等代谢途径。在DEG中，筛选到无乳链球菌毒力相关基因27个，包括fbsA(+8.65)、sip(+6.28)、cylD(+4.93)和cfb(-4.65)等，并利用qPCR验证RNA-seq结果，二者数据一致。而检测罗非鱼原代巨噬细胞内存活细菌的转录水平发现其目标基因的表达水平与小鼠巨噬细胞的相似。因此推测，无乳链球菌在被巨噬细胞吞入后，巨噬细胞内的有害环境增强了无乳链球菌的信号传导机制，刺激了无乳链球菌的能量运输和对巨噬细胞所产生的次生代谢物代谢的能力，并且提高了毒力相关基因的表达水平。

关键词

无乳链球菌 / 小鼠巨噬细胞RAW264.7 / 胞内存活 / 次生代谢物