2.3生长曲线分析
对数生长早期（培养4h）和对数生长晚期（12h）检测并比较不同菌株培养液的A600值，结果显示，高渗应激环境下t4606缺陷株（Δt4606）的生存能力明显弱于野生株（4h：t＝22.725，P＜0.05；12h：t＝5.008，P＜0.05），回补t4606基因至t4606缺陷株后，细菌生存能力恢复至野生株水平（4h：t＝3.559，P＞0.05；12h：t＝0.404，P＞0.05），说明t4606基因在细菌适应高渗应激环境时发挥了重要作用。生长曲线如图3所示。
图3不同菌株在高渗应激环境下的生存曲线
3讨论
伤寒沙门菌作为食源性致病菌，常通过污染食物而经消化道入人体内，进而造成全身性感染，严重时可危及感染患者的生命。全球每年约有2 100万人感染伤寒沙门菌，其中死亡人数超过21万，即使在发达国家，伤寒沙门菌的暴发流行也时有发生。伤寒沙门菌在致病过程中，必须克服人体肠道内的高渗应激环境才能最终致病。在应激环境下，细菌需要及时有效地调节某些基因的表达和蛋白的活性，从而适应新的环境。尽管伤寒沙门菌已成为重要的原核生物研究模式菌，其全基因组结构也已阐明，然而仍然有近三分之一基因的功能尚不明确，而这些基因在细菌生存过程中可能具有极为重要的生物学作用。随着一些未知基因功能的逐步明确，对伤寒沙门菌致病机制的认识也将进一步深入。然而，如何选择在伤寒沙门菌适应应激环境时发挥重要作用的未知功能基因，是后续研究工作中的难点。
笔者前期利用伤寒沙门菌全基因组芯片，研究了高渗应激环境下的两个重要调节因子（RpoE和RpoS）的双重调控作用，结果发现，在伤寒沙门菌处于高渗应激环境时，t4606基因的表达同时受到RpoE和RpoS的双重调控，说明t4606基因在伤寒沙门菌适应高渗应激环境方面具有重要的意义。进一步利用生物信息学软件对t4606基因序列进行分析后发现，t4606基因具有70%的Patatin样磷脂酶基序，可能编码一种Patatin样磷脂酶。Patatin样磷脂酶和细菌的侵袭性和毒力密切相关。Banerji和Flieger的研究表明，具有致病性的细菌内，含有Patatin样编码区域的蛋白比非致病性细菌更为常见。也有研究表明，铜绿假单胞菌肺炎患者体内出现急性肺损伤，有可能是由铜绿假单胞菌Ⅲ型分泌系统分泌的ExoU毒素进入真核细胞的细胞质所致。ExoU毒素由exoU基因编码，而exoU基因类似于伤寒沙门菌t4606基因，其所编码蛋白质的氨基酸序列中具有Patatin样磷脂酶片段，且该片段与哺乳动物体内的非钙离子依赖性磷脂酶A2具有同源性，并且ExoU毒素的溶血磷酸酶A活性和细胞毒作用与该片段有关。伤寒沙门菌中是否存在Patatin样磷脂酶尚无文献报道，值得进一步深入研究。
本研究采用分子生物学技术，结合t4606基因的特性，通过优化相关实验条件，成功制备了伤寒沙门菌t4606基因缺陷株及其回补株，并观察了不同菌株在模拟人体肠道高渗应激环境下的生存能力。通常情况下，肠道致病菌在进入人体肠道后，必须适应环境渗透压的巨大改变，即从食物中的低渗环境到肠道内的高渗环境。致病菌只有适应了新的渗透压环境，才能侵袭肠上皮细胞。因此，了解伤寒沙门菌适应人体肠道内高渗应激环境的机制，对进一步分析伤寒沙门菌的整体致病机制具有重要的意义。本研究中的生长曲线分析证实，高渗应激环境下，t4606缺陷株的生长能力明显弱于野生株，但在回补t4606基因至t4606缺陷株后，其生长能力恢复至野生株水平。由此可见，t4606基因在伤寒沙门菌适应高渗应激环境方面发挥着重要的作用。
本文对高渗应激环境下伤寒沙门菌t4606基因的生物学功能进行了初步研究，为进一步深入了解t4606基因在伤寒沙门菌中发挥作用的机制奠定了基础，也说明t4606有可能作为临床预防和治疗伤寒沙门菌感染的靶向基因，为伤寒沙门菌感染的临床分子靶向治疗提供了新的研究方向。
相关新闻推荐
1、松针精油对梭状芽孢杆菌、酵母菌、串珠镰刀菌生长曲线的影响