三株致GBS的空肠弯曲菌全基因组序列完成

脑与神经疾病杂志２００８年第ｌ６卷第４期　４４９　卫生部门加强智力残疾的预防工作，指导基层卫生机构做　好智力残疾儿童早期发现、早期干预工作，对已确诊的，及时转　检查。这一漏洞造成很多有出生缺陷的新生儿得以存在，给社　会、家庭及个人带来很大的和长久的经济负担、道德困惑、感情　煎熬。所以我们建议：建立和恢复河北省强制性婚前检查及产　前检查，这是目前预防智力残疾发生非常有效的方法。　（２００７—０８—２０收稿）　介到相关专业机构进行早期治疗和康复训练。　总之，在智残的问题上，要特别重视预防工作。在预防工　作中我省存在的一个明显漏洞是没有强制性婚前检查及产前　三株致ＧＢＳ的空肠弯曲菌全基因组序列完成　李震中　刘慧　刘晓东　朱一飞　张军峰　李春岩　中图分类号：Ｒ７４５．４　３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６—３５１Ｘ（２００８）０４—０４４９－－０２　空肠弯曲菌（Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ，Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ）是在世界范　围内导致急性肠胃炎的主要病原菌，广泛存在于多种食用动物　型，ｐｅｎｎｅｒ　ｚｈａｎｘｉｎｇ株０：５型，ｌｕｌｅｉ株ｐｅｎｎｅｒ　Ｏ：１９型。Ｃ．ｊｅ—　ｊｕｎｉ菌株已通过鸡、猴等动物模型证实为ＡＭＡＮ型ＧＢＳ的致　病菌株。　将此三株Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌株的序列与已知的Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ进行对　体内。在全球范围内，每年由空肠弯曲菌导致的腹泻可达４—５　亿例ｌ１］，其导致的消化道感染有显著的发病率和死亡率。空肠　弯曲菌引起的感染后自身免疫反应可导致吉兰一巴雷综合征　（Ｇｕｍａｉｎ～Ｂａｒｒｅ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ，ＧＢＳ），主要表现为四肢软瘫、呼吸　比，发现ｗｌａ基因簇内片断的突变较多，序列对比及遗传分析　的结果表明，ｑｉａｏｙｕｎｔａｏ株与ＮＣＴＣ１１１６８株的相似度最高，碱　基序列的相似度达９９．８　，以ＭＥＧＡ软件计算遗传距离的结　果显示，二者遗传距离为０．１　。ｌｕｌｅｉ株ｗｌａ基因簇与　ＲＭ１２２１株最为相似，遗传距离为１．１　。ｚｈａｎｘｉｎｇ株的ｗｌａ　基因簇完整序列与ＮＣＴＣ１１１６８的相似程度最高，但以基因为　单位进行对比发现单个基因的相似程度并不一致，其中ｗｌａＭ、　肌麻痹、腱反射减低等症状。根据病生理表现不同，ＧＢＳ可分　为急性炎症性脱髓鞘性多发性神经病（ａｃｕｔｅ　ｄｅｍｙｅｌｉｎａｔｉｎｇ　ｐａｔ—　ｔｅｒｎ　ＡＩＤＰ）、急性运动轴突型神经病（ａｃｕｔｅ　ｍｏｔｏｒ　ａｘｏｎａｌ　ｎｅｕ—　ｒｏｐａｔｈｙ　ＡＭＡＮ）、Ｍｍｅｒ—Ｆｉｓｈｅｒ综合征（ＭＦＳ）等。欧洲和北　美地区常见ＡＩＤＰ，病理可见感觉和运动神经不同程度的淋巴　细胞浸润和巨噬细胞介导的脱髓鞘。而中国、日本等地区常见　轴突型ＧＢＳ，病理及电生理改变均为轴突损害，没有脱髓鞘及　明显的淋巴细胞浸润Ｉ２］。　ｗｌａＬ、ｗｌａＫ、ｗｌａＪ与ＮＣＴＣ１１１６８株同源性最高，ｗｌａＣ、ｗｌａＤ、　ｗｌａＥ、ｗｌａＧ、ｗｌａＨ、ｗｌａＩ与８１—１７６同源性最高。有研究表明，　基因重组及摄人异源ＤＮＡ是造成Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌株间变异的重要　原因Ｉ７］，推测ｚｈａｎｘｉｎｇ株可能是进化过程中由于以上原因形成　自从２０００年英国ｓａｎｇｅｒ中心发表分离自腹泻患者的　ＮＣＴＣ１１１６８空弯菌株全基因组序列以来ｒ－　，已有５株Ｃ．ｊ　ｅｊｕ—　ｎｉ的全基因组序列发表，分别为血清型０：２的ＮＣＴＣ１１１６８、血　清型０：５３的ＲＭＩ２２１、血清型０：２３的８１—１７６、血清型Ｏ：６　的８１１１６及ｄｏｙｌｅｉ２６９．９７，以上５株Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ均为非致ＧＢＳ菌　的ＮＣＴＣ１１１６８株及８１—１７６株所代表的基因型之间的过渡类　型。　进一步的分析结果显示以基因簇中的单个基因为单位，这　９株Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ的聚类关系并不一致，本地菌株但在一些基因中　存在聚类现象。在ｗｌａＫ的进化树中（图１），ｑｉａｏｙｕｎｔａｏ株和　ｚｈａｎｘｉｎｇ株有聚类关系，然后与ｌｕｌｅｉ株聚类，在ｗｌａＭ进化树　中（图２），ｚｈａｎｘｉｎｇ株和ｌｕｌｅｉ株聚类。这些结果提示在ｗｌａＫ　和／或ｗｌａＭ中可能有具本地特色的基因片断或位点，在ｗｌａＤ、　ｗｌａＥ、ｗｌａＧ、ｗｌａＨ和ｗｌａＩ中也可能存在，这些推测的本地菌株　株。对Ｃ．ｊｅｉｕｎｉ序列的分析结果表明，细菌脂寡糖（１ｉｐｏｏｌｉｇｏ—　ｓａｃｃｈａｒｉｄｅｓ　ＬＯＳ）及荚膜多糖编码区的突变和变异极其活跃，　ｗｌａ基因簇编码的多种蛋白参与了细菌表面ＬＯＳ的生物合　成【４］。现有大量研究表明，Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ感染后，细菌脂寡糖与周围　神经中神经节苷脂的分子模拟引发的交叉免疫反应可能导致　ＧＢＳ发生Ｉ５］。所以，由于基因突变导致的ＬＯＳ结构变化，可能　引起菌株致ＧＢＳ能力的改变Ｉ６］，由此可见对于致ＧＢＳ菌株的　基因特征是否存在以及具体位置需要在更多的本地菌株进一　步证实和确定。　全基因组序列测定，比较其与致腹泻菌株的序列差异，对于　ＧＢＳ的发病机制的探讨和疾病防治显得尤为重要。　本研究选取分离自ＧＢＳ患者粪便标本的３株Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌　株，患者均为河北医科大学第二医院神经内科收治的临床诊断　为ＧＢＳ，并经电生理学证实为ＡＭＡＮ型的ＧＢＳ病人。菌株经　美国疾病与预防中心鉴定，分别为ｑｉａｏｙｕｎｔａｏ株ｐｅｎｎｅｒ　Ｏ：２　基金项目：国家自然基金课题，（３０４７１９１９　８６３　２。Ｏ６ＡＡＯ２Ａ２３７）　因ＮＣＴＣ１１１６８为首个发表全基因组序列的Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌　株，绝大多数关于Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ的基因研究都以此为基础，本研究　仍以ＮＣＴＣ１１１６８的序列为标准，对比分析３株Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ的突　变情况。在ｗｌａ基因簇中，和ＮＣＴＣ１１１６８的序列相比，ｌｕｌｅｉ株　共有１３４个碱基变化，导致３Ｏ个氨基酸突变，ｗｌａＢ因单个碱基　缺失编码３６６个氨基酸后转录终止，ｗｌａＥ因单个氨基酸的插　人使转录中断，共２６５个氨基酸（原ｗｌａＥ编码３６５个氨基酸），　ｗｌａＬ及ｗｌａＭ因突变出现较早，完全失去活性；ｑｉａｏｙｕｎｔａｏ株　共有２４个碱基改变，导致３个氨基酸突变，另有３个ＯＲＦ因　作者单位：０５００００　石家庄　河北医科大学第二医院神经内科　维普资讯 http://www.cqvip.com ４５Ｏ　突变表达截短的蛋白：ｗｌａＧ因碱基缺失产生移码突变使终止　密码子提前出现，共编码６９个氨基酸（原ｗｌａＧ编码３７６个氨　基酸），ｗｌａＫ因单个碱基缺失使翻译过程中止，共编码３４５个　氨基酸（原ｗｌａＫ编码３８６个氨基酸）ｗｌａＭ亦因移码突变共编　码１００个氨基酸（原ｗｌａＭ编码２９７个氨基酸）；ｚｈａｎｘｉｎｇ株共　有２２１个碱基改变，导致３７个氨基酸突变，ｗｌａＢ编码１０３个氨　基酸后中止（原ｗｌａＢ编码１０３个氨基酸），ｗｌａＧ因插人单个碱　基产生移码突变编码４１个氨基酸，ｗｌａＫ因移码突变编码２０１　个氨基酸。研究普遍认为，Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌株致ＧＢＳ的分子基础是　细菌表面的ＬＯＳ分子的糖链部分和周围神经中的神经节苷脂　的结构相似，从而引起交叉免疫反应导致神经损害。编码Ｌ０Ｓ　基因的突变，某些基因的失活可能会使糖链结构发生变化，而　改变菌株致ＧＢＳ的能力ｌ８］，甚至单个氨基酸的突变就会改变　基因功能，影响菌株致病性『９］。ｑｉａｏｙｕｎｔａｏ株ｗｌａＧ、ｗｌａＫ，　ｚｈａｎｘｉｎｇ株ｗｌａＧ、ｗｌａＫ及ｌｕｌｅｉ株ｗｌａＥ、ｗｌａＬ的失活或活性降　低，以及基因中单个氨基酸的突变都可能导致菌株Ｌ０Ｓ的结　构发生变化，使菌株获得致ＧＢＳ的能力。　在ｗｌａ基因簇的突变中，ｌｕｌｅｉ株与ｚｈａｎｘｉｎｇ株共有７个相　同的氨基酸突变，其中６个在ｗｌａＣ中，１个在ｗｌａＦ中。ＷｌａＣ　共编码３５９个氨基酸，可能为Ｎ一乙酰半乳糖转移酶ｎ］，在这　两株菌ｗｌａＣ的６个相同突变中前三个突变的位置跨越６８个　氨基酸，两株菌的ｗｌａＣ蛋白序列第１９位由丙氨酸（非极性疏　水性氨基酸）突变为缬氨酸（疏水性），ｌｕｌｅｉ株的第２４位及　ｚｈａｎｘｉｎｇ株的第６９位由丙氨酸突变为缬氨酸，两株菌的ｗｌａＣ　蛋白序列第８７位丝氨酸（极性氨基酸）突变为丙氨酸；后三个　突变跨越５３个氨基酸且位置相同，第１７１位氨基酸由丝氨酸　突变为脯氨酸（非极性疏水性氨基酸），第１９８位由缬氨酸突变　为丙氨酸，第２２４位由谷氨酰胺（极性氨基酸）突变为谷氨酸　（酸性氨基酸）。在前后两组氨基酸突变中均没有间隔其它突　变。这些氨基酸突变，特别是有氨基酸类型变化的突变，如由　极性氨基酸突变为非极性疏水性氨基酸，将会使所编码蛋白的　二级结构及三级结构发生明显变化，改变其功能。有理由相　信，这种在小范围内连续出现的本地菌株间相同突变，可能使　所编码蛋白的结构发生有意义的改变，影响到蛋白功能，成为　本地菌株高致病性以及华北地区ＧＢＳ高发的分子生物学基　础。当然，其它氨基酸突变位点也有可能成为菌株致病性的改　变基础。　Ｑ５　１１６８　ｄｏｙ￣２６９．９７　Ｆｉｇ．１　ＹＪ　ｔｒｅｅ　ｆｒｏｍ　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｗｌａＫ　脑与神经疾病杂志２００８年第１６卷第４翅　卜—丽　Ｆｉｇ．２　ＮＪ　ｔｒｅｅ　ｆｒｏｍ　ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｏｆ　ｗｌａＭ　本文对３株中国北方地区致ＡＭＡＮ型ＧＢＳ　Ｃ．ｊｅｊｕｎｉ菌株　的全基因组进行测序，全基因组序列的完成使完整细致地分析　细菌的致病位点以及潜在致病位点成为可能。除了ｗｌａ基因　簇中的相关位点，其他与编码细菌表面结构相关的基因高变区　和保守区尚有待进一步分析。我们所得到的突变位点是否具　有地域性及致ＧＢＳ的特点仍需在更多的本地菌株，包括致　ＧＢＳ菌株及非致ＧＢＳ菌株中进一步验证，同时也为建立对　ＧＢＳ菌株监测打下基础提供方向。　参　考　文　献　１　Ａｎｄｒｅｗ　Ｄ．Ｓａｉｌｓ，Ｓｗａｍｉｎａｔｈａｎ　Ｂ，Ｆｉｅｌｄｓ　ＰＩ，ｅｔ　ａ１．Ｕｔｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｍｕｌｔｉ—　ｌｏｃｕｓ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｔｙｐｉｎｇ　ａｓ　ａｎ　ｅｐｉｄｅｍｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｔｏｏｌ　ｆｏｒ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｕｔｂｒｅａｋｓ　ｏｆ　ｇａｓｔｒｏｅｎｔｅｒｉｔｉｓ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ．Ｊ　Ｃｌｉｎ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌ，２００３。４１：４７３３—４７３９　２　Ｒｏｐｐｅｒ　ＡＨ．Ｔｈｅ　Ｇｕｉｌｌａｉｎ－－Ｂａｒｒｅ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ．Ｎｅｗ　Ｅｎｇｌａｎｄ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｍｅｄｉｃｉｃｅｎ，１９９２，３２６：１１３Ｏ一１１３６　３　Ｊ．Ｐａｒｋｈｉｌｌ，Ｂ．Ｗ．Ｗｒｅｎ，Ｋ．Ｍｕｎｇａｌｌ，ｅｔ　ａｌ，Ｔｈｅ　ｇｅｎｏｍｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｆｏｏｄ－－ｂｏｒｎｅ　ｐａｔｈｏｇｅｎ　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ　ｒｅｖｅａｌｓ　ｈｙｐｅｒｖａｒｉ—　ａｂｌｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ．Ｎａｔｕｒｅ，２０００，４０３：６６５－６６８　４　Ｆｒｙ　ＢＮ，Ｋｏｒｏｌｉｋ　Ｖ，ｔｅｎ　Ｂｒｉｎｋｅ　ＪＡ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｌｉｐｏｌｙｓａｃｃ－－ｈａｒｉｄｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｌｏｃｕｓ　ｏｆ　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ　８１１１６．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，　１９９８，１４４：２０４９—２０６１　５　Ｇｏｄｓｃｈａｌｋ　ＰＣ，Ｋｕｉｊｆ　ＭＬ，Ｌｉ　Ｊ．，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ　Ｌｊｐ００ｌｉｇ０ｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　Ｏｕｔｅｒ　Ｃｏｒｅｓ　Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ　ｗｉｔｈ　Ｇｕｔｌｌａｉｎ—Ｂａｒｒｅ　ａｎｄ　Ｍｉｌｌｅｒ　Ｆｉｓｈｅｒ　Ｓｙｎｄｒｏｍｅｓ．Ｉｎｆｅｃｔ　Ｉｍｍｕｎ，　２００７，７５：１２４５—１２５４　６　Ｇｏｄｓｃｈａｌｋ　ＰＣ，Ｈｅｉｋｅｍａ　ＡＰ，Ｇｉｌｂｅｒｔ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｃｒｕｃｉａｌ　ｒｏｌｅ　ｏｆ　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｎｉ　ｇｅｎｅｓ　ｉｎ　ａｎｔｉ—ｇａｎｇｌｉｏｓｉｄｅ　ａｎｔｉｂｏｄｙ　ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｇｕｉｌｌａｉｎ—Ｂａｒｒｅ　ｓｙｎｄｒｏｍｅ．Ｊ　Ｃｌｉｎ　Ｉｎｖｅｓｔ，２００４，１１４：１６５９—１６６５　７　Ｐａｒｋｅｒ　ＣＴ，Ｈｏｒｎ　ＳＴ，Ｇｉｌｂｅｒｔ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　Ｃａｍｐｙ—　ｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊ　ｅｊｕｎ¨ｉｐｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒＩｄｅ　ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｌｏｃｉ　ｆｒｏｍ　ａ　ｖａｒｉｅｔｙ　ｏｆ　ｓｏｕｒｃｅｓ．Ｊ　Ｃｌｉｎ　Ｍｉｃｒｏｂｉｏ１．，２００５。４３：２７７１—２７８１　８　Ｇｉｌｂｅｒｔ　Ｍ，Ｋａｒｗａｓｋｉ　ＭＦ，Ｂｅｒｎａｔｃｈｅｚ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｔｈｅ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｂａｓｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌｉｐｏｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｕｃｏｓａｌ　ｐａｔｈｏｇｅｎ，　Ｃａｍｐｙｌｏｂａｃｔｅｒ　ｊｅｊｕｒｔｉ　Ｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｏｆ　ｓｉａｌｙｌａｔｅｄ　ｇａｎｇｌｉｏｓｉｄｅ　ｍｉｍｉｃｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｏｌｉｇｏｓａｃｃｈａｒｉｄｅ．Ｊ　Ｂｉｏｌ　Ｃｈｅｍ，２００２，２７７：３２７—３３７　９　Ｙｕｋｉ　Ｎ。Ｋｏｇａ　Ｍ＿Ｂａｃｔｅｒｉａｌ　ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｓ　ｉｎ　Ｇｕｉｌｌａｉｎ－－Ｂａｒｒｅ　ａｎｄ　Ｆｉｓｈｅｒ　ｓｙｎｄｒｏｍｅｓ．Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｏｐｉｎｉｏｎ　ｏｆ　Ｎｅｕｒｏｌｏｇｙ，２００６，１９：４５１—４５７　（２００７一Ｏ８—２Ｏ收稿）