羊种布氏杆菌疫苗株M5_90致弱分子机制的研究

B. melitensis M5-90系中国自行分离培养的弱毒疫苗株，具有较好的安全性及免疫保护力，为中国布病防控发挥了重要作用，但其致弱的分子机制还不甚清楚。为研制更加安全、有效的布氏杆菌疫苗，迫切需要加强对布氏杆菌病病原致病分子机制与免疫机制的基础研究。本研究首先完成强毒株M28及其疫苗株M5-90全基因组测序，并运用生物信息学分析方法，系统的完成其基因组比较分析，并辅以细菌比较蛋白组学分析，确定毒力相关候选基因23个22个为首次发现，DNA/RNA合成代谢，营养吸收利用和细胞外膜合成或外膜蛋白等相关基因变异在M5-90的致弱过程中起到了重要作用。23个毒力相关候选基因中延伸因子tuf基因在染色体I上有两个拷贝（BM28_A1246，BM28_A1261），只有tuf-2（BM28_A1261）集中了基因组30%突变位点，发生显著突变。通过小鼠感染模型发现突变株M28-tuf1和M28-tuf2较其亲本株M28毒力显著降低，证实tuf基因与毒力相关，tuf-2编码区因插入突变形成假基因是M5-90致弱的重要因素之一。 本研究首次分析了强弱毒布氏杆菌感染组间DEGs，溶酶体通路为差异最显著代谢通路。并对显著性差异的代谢通路（P<0.05）的DEGs构建Singal-Net，网络中关键基因多为细胞凋亡相关基因，如Mapk3、Traf6、Chuk、Kras、Jak1 和Ptpn6等；结果发现M5-90与M28相比，感染小鼠巨噬细胞的溶酶体功能相关基因表达总体下调程度前者低于后者；抑制凋亡相关基因表达上调程度与促进凋亡相关基因表达下调程度，前者低于后者。提示M5-90于感染宿主细胞内生存能力的下降或存活时间的缩短。本研究结果为进一步阐明M5-90致弱的分子机制提供了重要线索。