不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜特性研究

《不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜特性研究》是依託上海交通大學，由姜葳擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜特性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：姜葳
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

糞腸球菌是導致根管治療失敗、根管治療後疾病發生的最主要微生物之一，對其特性的研究已成為口腔醫學界關注的焦點。在糞腸球菌的諸多毒力因子中，具有極強的對不利環境壓力的抵抗能力是其能夠在營養物質缺乏、高鹼性、抗菌藥物存在等惡劣環境中繼續生長、繁殖，引發根管內慢性感染的關鍵。. 本研究擬模擬根管治療後根管內環境壓力狀態，體外建立糞腸球菌在高鹼、飢餓及抗生素存在三種環境壓力狀態下的生物膜模型，採用定量分析方法觀察生物膜生化組成變化，運用雷射共聚焦顯微鏡和Amira? 4.1.1軟體對三種不同環境壓力狀態下的糞腸球菌生物膜三維結構進行動態觀測，了解不同壓力狀態下糞腸球菌生物膜代謝的自然生理過程及三維結構的異同；並在此基礎上，通過對糞腸球菌在上述三種環境壓力作用下的代謝組學研究，探索其抵抗極端環境壓力的機制，為研究糞腸球菌及其生物膜在根管再感染中的作用機制及藥物干預提供實驗依據。

結題摘要

在課題組成員通力合作下，該項目按照研究計畫順利穩步進行，獲得主要研究進展如下： 1.在體外成功構建出不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜模型 採用糞腸球菌標準菌株ATCC33186，分別摸索高鹼、飢餓及次氯酸鈉濃度及培養條件，經過反覆實驗驗證，成功在體外構建出高鹼性環境狀態、飢餓狀態及次氯酸鈉存在狀態下的糞腸球菌生物膜模型，結果顯示生物膜模型可行，完全可套用於環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜的各項研究，為順利進行後續實驗構建了平台。 2.完成不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜生物化學成分分析 採用生物化學分析方法分別對高鹼、飢餓及次氯酸鈉存在狀態下糞腸球菌生物膜在特定時間點的生物膜化學成分進行了動態分析，包括生物膜乾重、總蛋白、水溶性多糖、水不溶性多糖、細胞間多糖的測定；並在此基礎上分析其化學成分組成的差異。初步了解了三種不同環境壓力下，糞腸球菌生物膜生長、代謝過程中，成分和結構的變化。 3.摸索出提取和測定糞腸球菌生物膜總蛋白的最佳方法 分別採用了三種不同方法提取和測定糞腸球菌生物膜總蛋白，對其含量和質量進行比較分析，最終確定了提取和測定糞腸球菌生物膜總蛋白的最佳實驗方案，從方法學角度為其他學者進行相關科學研究提供了可借鑑的方法。 4.完成了雷射共聚焦顯微鏡對不同環境壓力狀態下糞腸球菌生物膜形成的動態觀察及三維結構重建 使用SYTO 25螢光標記細菌，摸索、最佳化最佳激發波長及發射波長等參數，取24、48、72小時作為觀測時間點進行雷射共聚焦顯微鏡動態觀察並進行三維結構重建，獲得了完整的糞腸球菌生物膜由形成初期至末期的生長過程生物膜結構變化資料，初步了解了糞腸球菌生物膜在不同壓力狀態下代謝的自然生理過程。 5.完成代謝組學研究 培養與收集糞腸球菌生物膜在高鹼、飢餓、次氯酸鈉存在的三種環境壓力狀態下菌細胞；淬火終止其代謝過程，提取胞內代謝產物；氣相色譜和質譜在線上( GC/MS )分析：通過分析獲得每個峰的質譜，得到部分差異代謝產物，已完成代謝產物分析工作。 6.發表論文及會議交流 目前已發表核心期刊論文1篇，已修回SCI收錄論文1篇，已投出SCI收錄論文1篇；參加國際會議一次，國內會議一次。 7.研究生培養：準備答辯研究生兩名，擬答辯時間：2014年5月。 8.在本課題研究的基礎上，成功申請到2014年國家自然科學基金青年-面上連續項目一項。