新的细胞壁锚定蛋白SasX在金黄色葡萄球菌定植和感染中的作用

通过分析2010年刚公布的医院环境内广泛流行的MRSA克隆株ST239全基因组序列，我们发现ST239 表达新的细胞壁锚定蛋白，将其命名为SasX。我们研究证实：与其它表面锚定蛋白广泛存在于各种类型的MRSA中不同，SasX只存在于医院环境内致病性的MRSA中，SasX显著影响MRSA粘附聚集以及生物膜的形成，影响MRSA在体内组织器官内的定植，提示SasX是MRSA ST239成功在医院环境内持续感染的重要因子。为了详尽阐明SasX功能及机制，本课题拟在成功构建ST239 sasX基因敲除株和获得有生物学活性SasX蛋白基础上，从基因到蛋白水平探讨SasX在MRSA成功定植进而引发感染中的作用及其功能结构域，动物模型将从体内角度分析SasX功能及其抗体的免疫保护作用。本研究将为明确MRSA在医院内持续感染的分子机制、为及时诊断和感控措施实施、为研发新的抗MRSA感染药物提供理论依据和靶点

研究背景：医院获得性感染是我国MRSA感染最主要形式。在中国医院主要流行的MRSA克隆株是ST239。ST239对医院环境的适应性，除了其高度耐药以外，在其基因组和其表达产物中，应该具备独特的使其适合在医院环境内持续感染的因子。通过分析ST239全基因组序列，我们发现ST239 表达新的细胞壁锚定蛋白，将其命名为SasX。SasX只存在于医院环境内致病性的MRSA中，SasX显著影响MRSA粘附聚集以及生物膜的形成，影响MRSA在体内组织器官内的定植，提示SasX是MRSA ST239成功在医院环境内持续感染的重要因子。.研究目的：明确新的表面锚定蛋白SasX在金黄色葡萄球菌定植和感染中的作用以及机制，明确MRSA在医院内持续感染的分子机制。.研究内容：研究SasX在金黄色葡萄球菌粘附和定植到宿主感染部位中的作用及功能定位，研究SasX蛋白在金黄色葡萄球菌致病中的作用及分子机制以及抗SasX蛋白抗体的功能研究。.研究结果：对多中心研究发现sasX主要存在MRSA中，且随时间明显上升。MSSA中sasX阳性率很低且随时间无明显变化。sasX基因最初出现是在ST239克隆株中，近几年在其他克隆株中也逐渐出现sasX的阳性的菌株，提示SasX蛋白与MRSA的流行播散有明显流行学相关性。SasX蛋白明显促进细菌对宿主上皮细胞的粘附定值能力。SasX蛋白表达在细菌表面，促进细菌自身的粘附定值和生物膜形成，同时可以抵抗中性粒细胞吞噬等抵抗宿主固有免疫防御。最终促进细菌的致病力。另外课题组发现携带sasX基因的前噬菌体φSPβ-like可以在不同克隆株之间水平传播，促进金黄色葡萄球菌在医院持续感染。进一步通过表达SasX蛋白和制备多克隆抗体，主动和被动免疫动物结果显示SasX蛋白可以引发机体特异性免疫应答，特异性多克隆抗体具有明显的免疫保护作用。.研究意义：证实SasX蛋白是MRSA在医院内定植进而引发感染的关键因子，阐明了HA-MRSA在医院内持续感染的分子机制。细菌通过噬菌体等可移动的基因元件把重要的功能基因在不同菌株之间进行水平传播，使更多的不同分子特征的菌株获得在医院持续感染的能力。提示从基因组水平加强对重要基因水平转移情况的监测将为病原体的流行播散提供预警信号。同时SasX蛋白是抗致病性金黄色葡萄球菌感染疫苗研发的有效靶点，为有效治疗或预防金黄色葡萄球菌感染提供可行途径