丁酸梭菌及其磷壁酸与肠道细胞互作的分子机制研究的任务书.docx

丁酸梭菌及其磷壁酸与肠道细胞互作的分子机制研究的任务书
任务书
一、任务背景
丁酸梭菌（Clostridiumdifficile，CD）是一种常见的抗生素相关性腹泻（AAD）和假膜性肠炎（pseudomembranouscolitis，PMC）的病原微生物，其感染率和病死率已呈现逐年上升的趋势，成为危及公共卫生的重要问题。肠道细胞是丁酸梭菌感染的主要靶细胞，丁酸梭菌在肠道内可释放多种毒素，如热过敏毒素、细胞周质毒素、肠毒素、显性肠毒素等，进而引起细胞质毁伤、细胞坏死和炎症反应等，损伤肠壁，导致严重的腹泻和肠道疾病。丁酸梭菌磷壁酸（PhosphorylatedWallTeichoicAcid，pWTA）是丁酸梭菌表面的重要结构分子，也是主要与肠道细胞互作的分子机制之一，pWTA在丁酸梭菌的生物学特性、致病机制和免疫学抗原性等方面均起着重要的作用。
二、任务内容
1.分离纯化丁酸梭菌pWTA分子，获得高纯度pWTA，鉴定pWTA的化学结构。
2.探究丁酸梭菌pWTA与人肠道细胞互作的动态机制，利用细胞培养和免疫细胞荧光染色等方法，检测丁酸梭菌pWTA对人肠道细胞生长、粘附、侵入、炎症反应和细胞信号途径的影响。
3.探究丁酸梭菌pWTA参与细菌与宿主免疫系统之间的相互作用机制，利用小鼠模型、ELISA等方法，检测丁酸梭菌pWTA对宿主免疫系统的免疫应答能力、炎症反应和细胞因子分泌的影响。
4.探究丁酸梭菌pWTA在抗生素治疗中的作用，利用丁酸梭菌pWTA敏感性和抗生素耐药性的不同，分析丁酸梭菌pWTA在抗生素治疗中的影响机制和应用前景。
三、任务目标
1.全面深入探究丁酸梭菌pWTA与肠道细胞互作的分子机制，为丁酸梭菌感染的流行病理学和致病机制的研究提供新的线索，为疾病的诊断与治疗提供新的思路和方法。
2.探究丁酸梭菌pWTA参与细菌与宿主免疫系统之间的相互作用机制，为制定有效的免疫防御和治疗策略提供理论依据。
3.探究丁酸梭菌pWTA在抗生素治疗中的作用，为抗生素的合理应用和研发新的抗丁酸梭菌治疗药物提供科学依据。
四、研究方法
1.丁酸梭菌pWTA的分离和纯化：从丁酸梭菌菌株中分离纯化pWTA，并利用核磁共振（NMR）等技术鉴定pWTA的分子结构。
2.肠道细胞与丁酸梭菌pWTA的相互作用：利用HEK293T细胞、小肠上皮细胞等人体肠道细胞及丁酸梭菌菌株,在不同浓度下共同培养，检测细胞的生长、粘附、侵入、炎症反应和细胞信号途径的变化和丁酸梭菌pWTA的影响。
3.免疫学试验：利用ELISA等技术，检测丁酸梭菌pWTA对小鼠免疫系统的免疫应答能力、炎症反应和细胞因子分泌的影响。
4.细菌药敏试验：利用不同类型的丁酸梭菌菌株进行细菌药敏试验，探究丁酸梭菌pWTA在抗生素治疗中的作用。
五、预期成果
1.确定丁酸梭菌pWTA的化学分子结构。
2.揭示丁酸梭菌pWTA与人肠道细胞互作的动态机制。
3.揭示丁酸梭菌pWTA参与细菌与宿主免疫系统之间的相互作用机制。
4.揭示丁酸梭菌pWTA在抗生素治疗中的作用机制和应用前景。
5.提出丁酸梭菌感染的治疗策略及药物开发的新方案。
六、参考文献
1.González-Bulnes,A.;Leivas,P.L.M.;Alonso-Spilsbury,M.;Santiago-Moreno,J.;Álvarez-Rodriguez,M.;Reglero,R.Clostridiumdifficileasacauseofreproductivelossesinswine.Theriogenology2017,93,142–146.
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3.Sheikh,A.F.;Marklund,J.K.;Brännström,K.;etal.ClostridiumdifficileMinEmutantsaberrantlyregulatecellsizeandhaveadeficiencyinmembranerepair.InfectionandImmunity2014,82(3),1034–1043.
4.Kuehne,S.A.;Cartman,S.T.;Heap,J.T.;Kelly,M.L.;Cockayne,A.;Minton,N.P.TheroleoftoxinAandtoxinBinClostrid