表皮葡萄球菌agrC特异结合多肽在胸心外科生物材料植入感染中的作用及机制研究

The accessory gene regulator of Staphylococcus epidermidis is the important virulence regulatory factor for medical biomaterial implanted infection in thoracic-cardio surgery. The accessory gene regulator C (agrC) is the most important factor of signal transduction and plays a key role in the formation of bacterial biofilms in quorum sensing regulation system of the accessory gene regulator of Staphylococcus epidermidis. This project will be based on Youth Fund project, used pre-established experimental model and technological advantages, applicated the method of phage display peptide library and so on, filtered small molecule peptides which be specific binding with Staphylococcus epidermidis agrC. Through the body, outside experiments, to research the function of polypeptides specific binding to agrC on the bacteria biofilm formation of biomaterial surfaces and biomaterials implant infection in thoracic-cardio surgery. To study the mechanism of polypeptides specific binding to accessory gene regulator C of Staphylococcus epidermidis from the expression levels change of the important factor in different stages of bacterial biofilm formation and the immune regulation of body Th1 / Th2 inflammatory cytokines, and other aspects.The agrC as a target molecule by blocking the activation of the agr quorum sensing system, will be treated Staphylococcus epidermidis biofilm infection with biological materials implanted, it provides a scientific basis and new ideas in the prevention and control of infection of clinical biological material implanted .

表皮葡萄球菌（表葡菌）附属基因调节子(agr)是胸心外科生物材料植入感染中的重要毒力调节因子。AgrC是表葡菌agr群体感应系统中最重要的信号转导因子，在细菌生物膜形成的agr 群体感应系统调节中起关键作用。 本项目拟在青年基金项目研究基础上，运用前期研究建立的实验模型和技术优势，采用噬菌体展示肽库技术等方法，筛选出可以与表葡菌agrC特异结合的小分子多肽；通过体内、外实验，研究表葡菌agrC特异结合多肽在胸心外科生物材料表面细菌生物膜的形成及生物材料植入感染中的抗感染作用；从细菌生物膜形成不同阶段的重要因子表达水平的变化及机体Th1/Th2炎症细胞因子的免疫调节等方面，研究表葡菌agrC特异结合多肽的抗感染作用机制。旨在以 agrC作为靶分子，通过阻断agr群体感应系统的活化，治疗生物材料植入引发的难治性表葡菌生物膜感染，为临床生物材料植入感染的防治提供科学依据和新思路。

表皮葡萄球菌（表葡菌）附属基因调节子(agr)是胸心外科生物材料植入感染中的重要毒力调节因子。AgrC是表葡菌agr群体感应系统中最重要的信号转导因子，在细菌生物膜形成的agr 群体感应系统调节中起关键作用。旨在以 agrC作为靶分子，通过阻断agr群体感应系统的活化，治疗生物材料植入引发的难治性表葡菌生物膜感染，为临床生物材料植入感染的防治提供科学依据和新思路。.本项目严格按照计划任务书的有关内容开展研究工作，圆满完成了计划研究内容，达到了预期的研究目标。.项目完成情况：①构建表皮葡萄球菌agrC 原核表达质粒，并进行蛋白表达与纯化； 采用噬菌体展示肽库技术，筛选获得agrC 特异性结合的小肽； 获得agrC 特异性结合多肽的氨基酸序列。②根据agrC 特异性结合多肽的氨基酸序列，合成能与 agrC 特异结合的多肽 N1，以及与agrC 无关肽N0；采用激光共聚焦显微镜级扫描电镜技术完成agrC 特异结合多肽对生物材料表面细菌生物膜形成的抑制作用研究，采用RT-qPCR完成agrC 特异结合多肽对生物材料表面细菌生物膜形成的作用机制研究；探讨了表皮葡萄球菌agrC特异结合多肽对表皮葡萄球菌在生物材料表面生物膜形成中的作用，发现表皮葡萄球菌agrC特异结合多肽具有抑制表皮葡萄球菌生物膜的形成的作用。③通过建立大鼠中心静脉插管感染动物模型，完成agrC 特异结合多肽对中心静脉插管感染大鼠的抗感染作用及其机制研究，发现表皮葡萄球菌agrC特异结合多肽能降低中心静脉插管感染，大鼠血清炎症细胞因子水平降低，减弱感染各组织的炎症细胞浸润能力，减弱大鼠中心静脉插管感染的致病力，抑制静脉导管表面细菌的聚集及细菌生物膜的形成。通过体内、外实验，提示表皮葡萄球菌agrC特异结合多肽能有效抑制表皮葡萄球菌生物膜形成，可以为研发治疗表皮葡萄球菌生物膜形成相关感染的特异性药物奠定基础。.本研究的科学意义：阐明表皮葡萄球菌agrC特异性结合多肽在胸心外科生物材料植入感染中的抗感染作用。旨在以 agrC作为靶分子，通过阻断agr群体感应系统的活化，治疗生物材料植入引发的难治性表葡菌生物膜感染，为临床生物材料植入感染的防治提供科学依据和新思路。