毒力基因ompA在禽致病性大肠埃希菌外膜囊泡诱导鸡气管黏膜上皮细胞凋亡中的功能

作者：程曦; 梅婷; 李哲; 牛露露; 傅丹丹; 宋祥军; 邵颖; 祁克宗; 涂健^*

来源：微生物学报, 2023, 63(01): 268-282.

DOI：10.13343/j.cnki.wsxb.20220307

• 禽致病性大肠埃希菌
• 外膜囊泡
• ompA
• 鸡气管黏膜上皮细胞
• 细胞凋亡

【目的】探究毒力基因ompA在禽致病性大肠埃希菌(avian pathogenic Escherichia coli,APEC)分泌外膜囊泡(outer membrane vesicle,OMV)诱导鸡气管黏膜上皮细胞(chicken trachea epithelium cells, CTECs)凋亡中的功能,为后期深入研究APEC-OMV的致病机制奠定基础。【方法】以APEC分离株AE17为野生株,利用CRISPR/Cas9系统构建ompA基因缺失株,利用表达载体pET-28a构建ompA基因过表达株,并分别提取野生株、缺失株、pET-28a空载株及过表达株的OMV。通过透射电镜、纳米颗粒分析、annexin V-FITC/PI双染检测及超微病理切片等实验探究毒力基因ompA在APEC-OMV诱导CTECs细胞凋亡中的功能。【结果】成功构建缺失株AE17ΔompA、空载株AE17-pET-28a及过表达株AE17-pET-28a-OmpA。与AE17的OMV(AE17-OMV)相比,AE17ΔompA的OMV(AE17ΔompA-OMV)颗粒浓度显著减少且平均粒径显著降低(P<0.05),而AE17-pET-28a-OmpA的OMV(AE17-pET-28a-OmpA-OMV)颗粒浓度显著增加且平均粒径显著增大(P<0.05)。与AE17-OMV处理组相比,AE17ΔompA-OMV对CTECs损伤程度降低,凋亡率下降,仅有部分CTECs线粒体轻微肿胀;而AE17-pET-28a-OmpA-OMV感染CTECs后细胞凋亡率升高且出现显著细胞病变,如部分线粒体基质变淡、嵴消失甚至转化为空泡状结构等。【结论】ompA基因对APEC-OMV的平均粒径和颗粒浓度具有正调控作用,且促进APEC-OMV诱导CTECs细胞凋亡。

• 单位
  安徽农业大学; 动物科技学院