质粒编码的Pgp3蛋白增强沙眼衣原体L2血清型在小鼠体内的感染能力（英文）

摘要

目的：衣原体感染可引起多种严重疾病，包括沙眼、输卵管性不孕和直肠性病性淋巴肉芽肿（lymphogranuloma venereum,LGV），但其致病机制尚不清楚。沙眼衣原体（Chlamydia trachomatis,C. trachomatis）L2血清型是最早成功转化的菌株之一，被广泛用于研究衣原体蛋白质（尤其是质粒编码蛋白质）的功能。既往对L2血清型的研究多局限于体外，对质粒编码蛋白在体内感染中的作用认识有限。本研究旨在评估不同质粒基因缺失或提前终止密码子突变的L2突变株在小鼠中的感染性。方法：雌性C3H/HeJ和CBA/J小鼠在感染前5 d皮下注射醋酸甲羟孕酮，随后经阴道或宫腔内接种1.0×10⁶内含物形成单位（inclusion-forming units,IFUs）的多种L2菌株，包括野生型L2（wild type L2,L2wt）、无质粒株L2（plasmid-free L2,L2R）、表达绿色荧光蛋白（green fluorescent protein,GFP）的L2（L2GFP）、质粒编码糖蛋白（plasmid-encoded glycoprotein, Pgp）相关的缺失突变株（包括L2ΔPgp3、 L2ΔPgp4、L2ΔPgp5、 L2ΔPgp7）及提前终止密码子突变株（包括L2Pgp3Y9S、 L2Pgp4K13S、 L2Pgp5L9S、 L2Pgp7L11S、L2Pgp8E11S）。感染后定期采集阴道拭子，通过免疫荧光滴定法监测活菌脱落情况，并将各突变株的感染性与L2wt或L2GFP对照组进行比较。体外实验中，感染上述菌株的HeLa细胞于感染后30 h或48 h收获，分别进行免疫荧光染色和蛋白质印迹法（Western blotting,WB）检测Pgp3及糖原合成酶A（glycogen synthase A,GlgA）的蛋白质表达水平。结果：与L2wt相比，宫腔感染后质粒缺失株的衣原体脱落量显著减少（P<0.05），而阴道感染后无此差异，提示L2质粒在上生殖道感染中的作用较下生殖道更重要。Pgp3（L2ΔPgp3）或Pgp4（L2ΔPgp4）缺失均导致宫腔接种后阴道活菌脱落显著降低（P<0.05）。携带Pgp3提前终止密码子突变的L2Pgp3Y9S感染小鼠的脱落量减少（P<0.05），而Pgp4突变株L2Pgp4K13S则未见此现象。免疫荧光和WB结果显示L2Pgp4K13S仍表达一定量的Pgp3（虽较L2wt明显减少），该微量表达可能足以维持其感染性。WB结果还证实C. trachomatis糖原合酶GlgA的表达依赖Pgp4而非Pgp3;Pgp4缺陷株L2Pgp4K13S感染性与L2wt相当，提示GlgA可能不参与L2在小鼠上生殖道的感染。结论：Pgp3，而非Pgp4、其他质粒编码基因或质粒调控的GlgA基因，对C. trachomatis L2在小鼠体内的感染发挥关键作用。此外，即便极低水平的Pgp3表达可能也足以维持L2在小鼠中的感染性。

关键词

沙眼衣原体 / L2血清型 / 转化 / 质粒 / Pgp3 / 小鼠模型 / 感染性

基金资助

supported by the Natural Science Foundation of Hunan Province (2025JJ70617); the Changsha Natural Science Foundation (kq2502203),China