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非编码RNA在布鲁菌与宿主细胞互作中的作用

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  • 论文编号:el2019011721184018451
  • 日期:2019-01-17
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本文是一篇中医论文,中医承载着中国古代人民同疾病作斗争的经验和理论知识,是在古代朴素的唯物论和自发的辨证法思想指导下,通过长期医疗实践逐步形成并发展成的医学理论体系。(以上内容来自百度百科)今天为大家推荐一篇中医论文,供大家参考。
 
前 言
 
布鲁菌病(布病)是由布鲁菌感染引起的一种人兽共患传染病,布病由直接或间接接触受感染的动物或其产品感染。它影响所有年龄段的人和动物,雌雄均可感染。虽然现在很多国家在控制该病方面取得了很大进展,但是现在这种疾病仍然广泛存在。布鲁菌(Brucella)作为引起布病的病原,致病的主要机制就是胞内存活,现在虽然能够有效的控制布病,但是不能解决持续性的体内携菌问题,布鲁菌的胞内生存是导致这一问题的关键,因此研究布鲁菌的胞内生存机制对于有效的控制布病至关重要。了解布鲁菌如何适应胞内环境进行免疫逃逸,对于研究布鲁菌的致病机制至关重要。非编码 RNA 可分为两类[1-3]:长度为 20~50 nt 的短链非编码 RNA(包括siRNA、microRNAs、piRNA 等),长度为 200 nt 以上的长链非编码 RNA(longnon-coding RNA, LncRNA)[4]。最近的研究发现, 非编码 RNA 在真核细胞的增殖、发育、分化、凋亡、代谢、信号传导和免疫调节等方面起着重要的调节作用[4-6]。细菌非编码 RNA 位于基因间区,长度为 40-500 nt,主要通过与靶标mRNA 碱基配对结合来发挥生物功能,非编码 RNA 是细菌代谢、毒力和环境胁迫适应的重要调控因子, 在细菌应对环境变化的基因表达调控中发挥重要作用[7, 8],与细菌的致病性密切相关。目前, 对非编码 RNA 的研究主要聚焦于真核生物,因为缺乏完善的技术方法来研究原核生物非编码 RNA,目前发现的原核生物非编码 RNA 数量非常少。细菌相关非编码 RNA 研究目前主要集中在大肠杆菌和其他模式细菌, 但致病细菌, 尤其是胞内病原体, 研究较少。
在胞内病原菌感染宿主的过程中,通过感应宿主信号快速调节基因的表达,以适应宿主内环境并在宿主体内存活。最近的研究表明,胞内病原菌非编码RNA 在响应宿主微环境的变化,调控细菌代谢,尤其是毒力基因的表达上具有十分重要的作用,致病菌进入宿主体内后,致病菌感受环境的改变,通过非编码 RNA 调整自身毒力基因的表达,有效地促进细菌的生长、繁殖,从而更利于胞内病原菌在宿主细胞内的侵染和存活。本研究以非编码 RNA 为切入点,研究非编码 RNA 在布鲁菌免疫逃逸及其与宿主细胞互作中的作用。探讨布鲁菌如何通过非编码 RNA 与宿主细胞互作干扰宿主信号通路,从而调控布鲁菌的胞内存活。从非编码 RNA 的角度来研究布鲁菌胞内生存的分子机制,为新的药物靶标和疫苗开发奠定基础。
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第一篇 文献综述
 
第 1 章 布鲁菌的研究进展
布鲁菌病(布病)也被称为波状热、地中海热或马耳他热,是一种人兽共患传染病[9, 10]。布鲁菌(Brucella)作为引起布病的病原[11-13],致病的主要机制就是胞内存活,现在虽然能够有效的控制布病,但是不能解决持续性的体内携菌问题,布鲁菌的胞内存活是导致这一问题的关键,因此研究布鲁菌的胞内生存机制对于有效的控制布病至关重要。了解布鲁菌如何适应胞内环境进行免疫逃逸,对于研究布鲁菌的致病机制至关重要,本研究就布鲁菌近来的研究进展进行综述。布鲁菌病是由布鲁菌感染引起的一种人兽共患传染病[14-16],布病有许多别称,包括:地中海热(Mediterranean fever)、马耳他热(Maltese fever)、直布罗陀热(Gibraltar fever)和波状热(undulant fever)等[17-19]。布病由直接或间接接触受感染的动物或其产品感染。它影响所有年龄段的人和动物,雌雄均可感染[20]。虽然现在很多国家在控制该病方面取得了很大进展,但是现在这种疾病仍然广泛存在。特别是部分地区出现家畜持续性感染的现象,因此出现很多人类感染的病例[21-23]。布病是一种急性或亚急性发热性疾病,通常以间歇性为特征,伴随乏力、厌食和虚脱[24-26]。布病的致死率比较低,但是其最主要的致病机制是感染生殖系统,引起流产和睾丸炎等生殖系统症状[27]。布鲁菌目前主要包括 6 个种,分别为:羊种 B. melitensis、牛种 B. abortus、猪种 B. suis、犬种 B. canis、和沙林鼠种 B.neotomae[28, 29]。其中能够感染人的主要为:羊种 B. melitensis、牛种 B. abortus 和猪种 B. suis[30]。感染动物可通过消化道、呼吸道和皮肤等途径,将布鲁菌传染给其他动物[31, 32]。
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1.2 布鲁菌病流行状况
目前研究发现布鲁菌病存在和流行于全球大多数国家和地区,由此造成巨额经济损失,严重影响畜牧业效益和威胁着人类健康[26, 31]。布病产生的不孕不育、马耳他热、慢性感染、流产和睾丸炎等[33],至今没有有效根治手段。动物布病的感染流行以流产布鲁菌感染的牛为主,可以占到整个动物患病比例的50%以上[34]。目前全球布病患者众多,并且全世界 20%左右的人口仍受布病威胁[35]。我国在上世纪 90 年代初期已基本上控制了布鲁菌病,检疫及分群隔离饲养、消毒和免疫等方面制订了较为严格的布鲁菌病的防制措施[36],但目前还不能消除该病的危害。1991-1997 年,全国共检出阳性牲畜 85124 头(只),尤其是近年来在我国动物布鲁菌病出现了死灰复燃;人布鲁菌病发病率出现持续的上升,1992 年全国仅诊断 219 例新发病人[37],之后人布鲁菌病报告病例数已经连续 14 年上升,2008 年的新发病例达到 28281,与稳定年份相比激增 130 倍,比 2007 年同期上升了 40%多。如何防控布鲁菌病不仅涉及畜牧业的经济效益,更与人类的健康和安全密切相关。
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第 3 章宿主非编码 RNA 与布鲁菌侵染巨噬细胞的相关性研究.......65
3.1 材料和方法 ...........65
3.2 结果............67
3.3 讨论............74
3.4 小结............75
第 4 章宿主非编码 RNA 与布鲁菌侵染滋养细胞的相关性研究.......77
4.1 材料和方法 ...........77
4.2 结果............80
4.3 讨论............96
4.4 小结............97
第 5 章 非编码 RNA 在布鲁菌与宿主互作中的作用.....99
5.1 材料和方法 ...........99
5.2 结果..........101
5.3 讨论..........120
5.4 小结..........122
 
第 5 章 非编码 RNA 在布鲁菌与宿主互作中的作用
 
通过我们以上的研究结果可以证实,非编码RNA在布鲁菌感染宿主细胞过程中起重要作用,布鲁菌自身产生的细菌非编码RNA能够调控布鲁菌的致病性,布鲁菌诱导宿主细胞产生的宿主非编码RNA如:miRNA和LncRNA能够调控布鲁菌的免疫逃逸和致病性。布鲁菌本身的非编码RNA能否跨物种调控宿主的功能,布鲁菌介导的宿主非编码RNA又是否能反过来影响细菌的致病性。本研究通过分析布鲁菌非编码RNA对宿主的跨物种调控,确认布鲁菌自身非编码RNA对宿主功能的影响;通过构建mir-21和mir-146a敲除模型,分析宿主非编码RNA对布鲁菌致病性的影响,确认非编码RNA在布鲁菌与宿主互作中的作用并进行验证;分析mir-21和mir-146a是否可作为布鲁菌与宿主互作的靶标,从代谢和肠道菌群等不同层面,详细验证其调控机制;另外我们又在其他胞内菌中进行实验,确认mir-21和mir-146a是只对布鲁菌起作用,还是对其他的胞内病原也起作用。
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结论
 
1. 布鲁菌存在大量非编码RNA,通过RNA组学分析获得3878个新的非编码RNA候选,经鉴定Bru-DH783和Bru-DH997为新的非编码RNA。
2. 布鲁菌诱导宿主非编码RNA(miRNA和LncRNA)调控布鲁菌的胞内存活和免疫逃逸。
3. 布鲁菌自身非编码 RNA 可跨物种调控宿主细胞功能,在布鲁菌与宿主细胞的互作中发挥重要作用。
4. mir-21 和 mir-146a 在布鲁菌与宿主细胞的互作中发挥重要作用,参与调控布鲁菌的胞内存活和免疫逃逸,可通过影响宿主代谢和肠道菌群变化影响病原菌感染。
5. mir-21 可作为调控布鲁菌感染的靶标分子。
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参考文献(略)
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