鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella enterica serovar Typhimurium,S.Typhimurium)和肠出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)都是常见的食源性肠道致病菌。细菌的锰离子转运系统对细菌获取锰离子以适应不同生存环境至关重要。S.Typhimurium中主要锰离子转运蛋白包括Mnt H与Sit ABCD,EHEC中的锰离子转运蛋白为Mnt H。在细菌-宿主互作过程中,锰离子发挥重要作用,其可以调节宿主细胞的天然免疫反应,而细菌也可以通过转运锰离子来逃逸宿主的天然免疫反应。细菌感染使得锰离子从细胞器释放至细胞质,从而激活cGAS-STING通路和天然免疫反应。在EHEC和S.Typhimurium感染宿主细胞期间,锰离子与细菌中的锰离子转运系统是否会影响细菌致病性和宿主天然免疫反应还不甚清楚,因此明确细菌锰离转运系统在EHEC和S.Typhimurium感染中的功能,将为离子介导的细菌-宿主互作提供新的认知。本研究以S.Typhimurium和EHEC为研究材料,探究锰离子转运蛋白在细菌生理中的功能,并研究了锰离子以及锰离子转运系统对宿主天然免疫反应的影响,portuguese biodiversity揭示了细菌锰离子转运蛋白影响细菌致病性和宿主天然免疫反应的机制。主要结果如下:(1)为了检测S.Typhimurium与EHEC中锰离子转运蛋白的具体功能,本研究通过q RT-PCR分析了不同锰离子环境与氧化胁迫环境下锰离子转运基因mnt H与sit A的表达,结果表明低锰环境与氧化胁迫环境会激活mnt H与sit A的表达,而高锰环境会抑制其表达。随后构建S.Typhimurium的mnt H(sl1344＿2376)与sit A(sl1344＿2841)双基因突变体与EHEC的mnt H(z3658)单基因突变体,发现缺失这些基因后,细菌胞内锰离子水平下降;通过细菌竞争与胁迫实验发现Mnt H与Sit ABCD蛋白影响细菌在不同极端环境的生长与营养竞争能力。(2)为了检测锰离子如何影响宿主细胞对S.Typhimurium与EHEC感染的抵抗力,本研究通过q RT-PCR检测了感染后小鼠腹腔巨噬细胞(Peritoneal macrophages,PMs)与巨噬细胞(RAW264.7)中天然免疫相关基因激活水平,结果显示S.Typhimurium与EHEC感染均会激活强烈天然免疫反应,与WT PMs相比,Lapatinib抑制剂EHEC诱导cGAS~(-/-)和STING~(-/-)PMs中的基因表达显著降低,说明EHEC感染诱导的天然免疫反应部分依赖于cGAS-STING信号通路。锰离子使得野生型细胞中细菌诱导的天然免疫反应明显上调,但cGAS~(-/-)和STING~(-/-)PMs中锰离子则没有此效果,表明锰离子通过cGAS-SSBE-β-CD作用TING通路增强S.Typhimurium与EHEC感染诱导的天然免疫反应。此外,锰离子降低了细菌的胞内存活率。以上结果表明锰离子可以通过激活cGAS-STING通路增强细胞天然免疫反应,从而抵御细菌感染。(3)为了进一步探究锰离子转运蛋白在S.Typhimurium与EHEC感染中的功能,我们使用S.Typhimurium WT与S.TyphimuriumΔmnt HΔsit A,EHEC WT与EHECΔmnt H感染PMs与RAW264.7,结果表明细菌的锰离子转运系统会抑制宿主细胞的天然免疫反应。野生型菌株与突变体菌株感染激活的不同水平的天然免疫反应在STING~(-/-)PMs中消失,这表明锰离子转运蛋白对天然免疫反应的抑制依赖于cGAS-STING通路。综上所述,本研究明确了锰离子转运蛋白Mnt H与Sit ABCD在EHEC与S.Typhimurium中锰离子转运及抗胁迫功能。在EHEC与S.Typhimurium感染宿主细胞过程中,锰离子可以通过cGAS-STING通路增强宿主的抗菌天然免疫反应。最后证明锰离子转运系统通过cGAS-STING通路抑制宿主细胞的天然免疫反应。