中文摘要：

霍乱是全球重要的预防控制传染病，在我国为法定的两种甲类传染病之一，其暴发流行对社会与经济会产生重大危害，因此关于霍乱的预防控制、流行因素、致病机制和进化等研究备受关注。目前已知霍乱弧菌群体感应系统调控蛋白HapR在霍乱弧菌致病过程中有重要的作用，对毒力基因的表达及致病的相关过程进行调控。本项目将以我国自建国以来收集的霍乱疫情病原体样本为实验材料，在基因及蛋白水平对不同霍乱弧菌HapR蛋白进行研究，进而研究该基因的分子进化规律，并了解其对霍乱弧菌群体感应系统、生物膜形成等方面的影响，并最终研究其在活体条件下的定殖及相关生理功能的变化，为霍乱的预防控制提供理论依据。

结论摘要：

霍乱弧菌是引起霍乱的流行的人类病原菌，为了成功地在人类宿主和水环境中进行生存转换，常使用群体感应系统来调控相关基因的表达，HapR是其中的关键调控蛋白。为了研究功能性的群体感应系统在霍乱弧菌致病及其环境生存过程中的重要性，将霍乱弧菌生物学研究与流行病学相结合，本项目对1961年至2007年在中国各地分离的602株霍乱弧菌中的群体感应系统的功能进行了检测。通过导入可被HapR蛋白特异性激活的质粒的冷光表达类型判断其群体感应系统是否具有功能，结果显示32%株菌的霍乱弧菌具有功能性的群体感应系统（QS+），13%株菌的群体感应系统持续高表达（QSc），而55%株菌的群体感应系统无功能（QS-）。相关性分析发现具有功能性群体感应系统的菌株在霍乱弧菌产毒株中所占的比例显著高于非产毒株，且随着年代的推移两者间的差别呈现显著增加的趋势，表明功能性的群体感应系统可能利于霍乱弧菌产毒株的繁殖及扩散。进一步对331株QS-菌株中的HapR序列进行了测序与比对分析，结果显示70％菌株的HapR序列存在突变，另外30%株菌的HapR序列与野生型菌株C6706 的HapR序列相同或有同义突变。其中有73株菌的HapR序列均为只有一个第191位的由丙氨酸到缬氨酸的点突变。无突变和同义突变菌株在产毒株中的比例显著高于其在非产毒株中的比例，而A191V突变株则更多的出现在非产毒菌中。HapR序列在产毒株与非产毒株中各自的序列特征，说明群体感应系统可能与菌株致病和引起流行之间存在着相关性。此外，根据HapR和LysR家族基因的关系，对LysR家族基因对霍乱弧菌的抗药性、致病性、定殖能力等方面的影响和霍乱弧菌感知宿主环境信号方面也进行了一系列延伸研究。发现过氧化氢酶OxyR可增强霍乱弧菌抗氧化能力，其缺失株不仅对过氧化氢更加敏感，而且还会造成霍乱弧菌在富营养培养基中的生长缺陷和在斑马鱼中的定殖缺陷；毒力蛋白ToxT可以调控过氧化氢酶TagD，其中C93S的突变对该蛋白的功能影响最大；tehAVc明显影响霍乱弧菌耐受氯霉素和在小鼠中的定殖能力；受LysR家族调控的5个MSF蛋白，将其敲除后对四环素和粗胆盐的敏感程度明显提高，且会导致在小鼠体内的定殖缺陷。胆盐可诱导霍乱弧菌通过改变二硫键状态来调控毒力基因表达。