在钩端螺旋体黄疸出血型赖株全基因测序基础上,利用生物信息学技术分析可能的ORF,预测溶血素基因;分析基因的结构,预测其生物活性和功能; 在体外克隆、表达全部预测的溶血素基因,体外检测重组表达的蛋白的溶血活性和鞘磷脂酶活性以及其他的细胞毒性(人体内皮细胞、白细胞和肾细胞等毒性作用); 分析钩端螺旋体黄疸出血型赖株有毒株、无毒株溶血素基因表达的差异;分析钩端螺旋体黄疸出血型赖株有毒株在机体内外环境下溶血素基因的表达差异;探讨溶血素基因表达差异的调控机制; 在模式动物的机体水平上研究溶血素在钩端螺旋体致病过程中的作用和机制。
在基因诠释的基础上,对预测的问号钩端螺旋体溶血素基因进行克隆、表达和溶血活性研究,证实9个基因具有溶血素活性。其中溶血素LA3937和溶血素LA1029都具有细胞毒性,属于细胞毒性因子,但两者的作用机制相异,溶血素LA3937属于孔形成蛋白类溶血素,而溶血素LA1029属于鞘磷脂酶类溶血素。两者均能在细胞水平上引起绵羊红细胞的溶血,并且溶血素LA3937的溶血功能在活体动物水平上得到了证实。两者对BALB/C小鼠的淋巴和巨噬细胞具有破坏作用,同时又激活部分细胞因子的释放。两者对人的肝L-02细胞和肾293细胞具有毒性破坏作用,同时诱导人肝L-02细胞的凋亡。深入分析了溶血素LA3937作用人肝L-02细胞后,细胞表达谱中显著差异的基因,探究了溶血素作用的分子机制。溶血素LA3937静注昆明小鼠,引起肺的组织损伤和溶血敏感指标血液结合珠蛋白的显著降低。