謝婉瑩，趙繼利，劉微，楊賽麗，袁俐

（石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院病原生物學(xué)與免疫學(xué)教研室，新疆 石河子832000）

結(jié)核分枝桿菌（Mycobacteriumtuberculosis，MTB）引起的結(jié)核?。═uberculosis，TB）是世界范圍內(nèi)最常見的慢性感染性疾病之一。中國的TB 發(fā)病率在全球排名第二[1]，新疆是中國TB 發(fā)病較高的地區(qū)之一[2]。1995年，Van Soolingen 等在中國北京及周邊地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)了一個獨立的遺傳譜系，即MTB 北京基因型菌株，導(dǎo)致了全球三分之一的TB[3-4]。北京型結(jié)核菌株是中國主要流行菌株，也是新疆的主要流行菌株。與非北京型菌株相比，北京型MTB 具有一定的選擇優(yōu)勢，傳播速度更快，毒力更強，往往更加致命[5]。北京型菌株的這些特點被認(rèn)為是內(nèi)在相關(guān)特定分子的表達所致，究竟是哪些特定因子還不完全清楚。

毒素- 抗毒素系統(tǒng)（toxin-antitoxin system，TAS）廣泛存在于許多細(xì)菌，包括MTB 菌株的染色體中。TAS 是由兩個相互重疊的基因組成的一個操縱子，一個編碼毒素，另一個編碼抗毒素。毒素蛋白破壞產(chǎn)生它的細(xì)菌，抗毒素則阻止毒素的破壞作用[6]。mazEF系統(tǒng)是細(xì)菌中分布最廣泛的毒素抗毒素系統(tǒng)，毒素mazF，化學(xué)性質(zhì)是核糖核酸內(nèi)切酶，切割mRNA 具有序列特異性。推測MTB 的mazF像大腸桿菌的一樣，參與細(xì)菌的持留、程序性死亡、生物膜的形成以及對抗生素藥物的耐受[7-8]。生物膜是一種由細(xì)菌自身產(chǎn)生的特殊結(jié)構(gòu)，細(xì)菌在生長過程中，為了適應(yīng)環(huán)境變化，分泌胞外多聚物將自身包裹其中，以逃避宿主的免疫反應(yīng)和外界不良環(huán)境。大約80%的慢性炎癥和感染性疾病都涉及到細(xì)菌生物膜，這類感染難以治療[9]。來自對大腸桿菌的研究顯示，生物膜的形成受數(shù)個TAS 的影響[10]。

本研究探索生物膜形成能力、mazEF3，6，9 系統(tǒng)的表達與北京型MTB 生存力的相關(guān)性。

1 材料與方法

1.1 菌株及鑒定

對照菌標(biāo)準(zhǔn)毒株結(jié)核分枝桿菌H37Rv 由北京結(jié)核與胸腫瘤研究所提供。北京型和非北京型MTB 菌株均從新疆結(jié)核病患者的痰液中分離得到，完成菌株鑒定及分型后，置石河子大學(xué)教育部重點實驗室細(xì)菌室保存。本研究獲得患者知情同意，并經(jīng)石河子大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，在新疆地方病和民族疾病教育部重點實驗室進行研究。

1.2 細(xì)菌培養(yǎng)

菌株接種在含有甘油和吐溫80 的7H9 肉湯（BD Biosciences，San Jose，CA，USA）中，在不同環(huán)境條件下培養(yǎng)，包括37 ℃的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境、缺氧和營養(yǎng)饑餓環(huán)境。將含有7H9 培養(yǎng)基的橡膠塞容器密封，培養(yǎng)細(xì)菌懸浮液，形成缺氧環(huán)境。用磷酸鹽緩沖鹽水作為培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，建立營養(yǎng)缺乏的培養(yǎng)環(huán)境。在所有被測試的不同培養(yǎng)環(huán)境中，空氣：培養(yǎng)基體積比為1∶2。然后在不同時間點（2、4、6、8、10 d）檢測濁度OD600，以判斷細(xì)菌的生存力。

1.3 菌株生物膜形成能力的檢測

取制備好的菌懸液在7H9 液體培養(yǎng)基中生長至對數(shù)期，調(diào)節(jié)其濁度OD600 值至0.4。將菌液接種于96 孔培養(yǎng)板中，每孔200 μL，用封口膜將接種過菌液的96 孔板進行密封后置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)15 d。用無菌吸管將培養(yǎng)板各孔中培養(yǎng)液吸去，室溫靜置30 min，向各孔中加入1%的結(jié)晶紫溶液200 μL，室溫靜置15 min，然后吸出結(jié)晶紫溶液，用蒸餾水洗板，重復(fù)洗板4 次，在吸水紙上拍干培養(yǎng)板，用酶標(biāo)儀在570 nm 波長處測定光密度值。

1.4 菌株mazEF 基因擴增與測序

提取處于對數(shù)生長期的細(xì)菌總DNA。采用Primer 5.0軟件設(shè)計mazE3、mazE6、mazE9、mazF3、mazF6、mazF9引物。這些引物用于mazEF基因的擴增（表1）。

PCR 反應(yīng)體系（20 μL 體系）：2×Taq PCR Master Mix 10 μL，DNA 模板2 μL，上游引物0.5 μL，下游引物0.5 μL，ddH2O 7 μL。PCR 反應(yīng)條件：（1）mazE3、mazE6、mazE9、mazF3，mazF6 mazF9：預(yù)變性95 ℃ 5 min，變性95 ℃1 min，退火52 ℃1 min，延伸72 ℃1 min，35 個循環(huán)，延伸72 ℃ 8 min。（2）mazEF3、mazEF6、mazEF9：95 ℃預(yù)變性3 min，94 ℃變性30 s，58 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，35 個循環(huán)，72 ℃延伸6 min。用1.5%瓊脂糖凝膠，以0.5×TBE 為電泳緩沖液對PCR 反應(yīng)產(chǎn)物進行電泳驗證，將PCR 反應(yīng)產(chǎn)物送上海生物工程有限公司進行測序。利用DNAMAN 軟件將測序結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)株H37Rv 菌株進行比對。

表1 mazEF 基因的PCR 引物序列Tab.1 Sequences of mazEF primers for PCR

1.5 實時熒光定量PCR 檢測MTBmazEF基因的mRNA 表達水平

使用RNeasy Plus Universal mini kit RNA 提取試劑盒提取對數(shù)生長的MTB 菌株總RNA。紫外分光光度法用于測定RNA 濃度和純度，使用TianScript cDNA 合成試劑盒進行第一鏈cDNA 合成。將得到的cDNA 用紫外分光光度計檢測RNA 濃度及純度后，置cDNA 溶液于-80 ℃冰箱貯存。通過GeneBank 查找H37Rv 菌 株mazE3、mazE6、mazE9、mazF3、mazF6、mazF9的基因序列，使用Primer 5.0 軟件為mazE3、mazE6、mazE9、mazF3、mazF6、mazF9和內(nèi)參基因sigA設(shè)計特異性引物。這些引物用于實時定量聚合酶鏈反應(yīng)（Quantitative real time-PCR，qRT-PCR）（表2）。引物合成由上海生物工程有限公司完成。

表2 mazEF 基因的qRT-PCR 引物序列Tab.2 Sequences of mazEF primers for qRT-PCR

qRT-PCR 反應(yīng)體系為20 μL，其中SYBR Select Master Mix 10μL，cDNA 2 μL，上游引物1 μL，下游引物1 μL，ddH2O 6 μL 補足體系。使用ABI 公司的7500Fast 熒光定量檢測儀進行檢測。qRT-PCR 反應(yīng)條件：50 ℃2 min 激活SYBR 酶活性，95 ℃預(yù)變性2 min，95 ℃變性15 s，60 ℃退火15 s，72 ℃延伸1 min，共40 個循環(huán)。溶解曲線參數(shù)：95 ℃15 s，60 ℃1 min，95 ℃15 s，60 ℃15 s。

對所有樣本的每個基因均做3 個復(fù)孔，取其平均值，獲得各樣本的Ct 值。以sigA 的拷貝數(shù)作為校正基數(shù)，△Ct =［Ct（sample）］-［Ct（sigA）］，2-△ct 即為該樣本目的基因相對于內(nèi)參的表達量?！鳌鰿t =［△Ct（test）］-［△Ct（control）］，2-△△ct 為實驗組 相對于對照組目的基因的相對表達量。

1.6 MTB mazEF 系統(tǒng)蛋白水平的檢測

將在L wenstein-Jensen培養(yǎng)基上呈對數(shù)增長的MTB 菌落制備成細(xì)菌懸液，然后在85 ℃下滅活30 分鐘。離心后收集沉淀物，-80 ℃保存。采用Qproteome 細(xì)菌蛋白制備試劑盒提取細(xì)菌總蛋白。利用紫外分光光度計Nanodrop2000 檢測蛋白的純度及濃度，并將待檢的蛋白調(diào)至相同濃度。樣品經(jīng)SDS-PAGE 凝膠電泳 （5%濃縮膠和12%分離膠）分離，以GAPDH 作為內(nèi)參蛋白，使用Western blotting技術(shù)檢測其蛋白表達水平。GAPDH 單克隆抗體的稀釋率為1∶10000。利用Image Lab 和Photoshop 軟件對目標(biāo)蛋白和對照蛋白條帶進行灰度值測定。計算目的蛋白灰度值與其面積的乘積，以及內(nèi)參蛋白灰度值與其面積的乘積，兩者之比即為目的基因相對內(nèi)參基因的蛋白表達量。

1.7 統(tǒng)計學(xué)分析

實驗結(jié)果運用SPSS20.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，P＜0.01 為差異具有顯著的統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 在不同環(huán)境下培養(yǎng)，不同菌株呈現(xiàn)出明顯差異的生存力

在3 種不同的條件下（標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境、缺氧和營養(yǎng)饑餓環(huán)境）：在不同時間點的培養(yǎng)（2、4、6、8、10 d），無論是H37Rv，還是北京、非北京基因菌株均顯示在標(biāo)準(zhǔn)條件下的生長速度快于缺氧條件和營養(yǎng)饑餓環(huán)境，差異有顯著性（P＜0.05）；北京型菌株生長速度快于H37R、非北京型菌株，差異有顯著性（P＜0.05、P＜0.01）；非北京型菌株生長速度低于H37Rv，差異有顯著性（P＜0.05）。

2.2 不同菌株呈現(xiàn)出明顯差異的生物膜形成能力

圖1 北京、非北京基因菌株和H37Rv 的生物膜形成能力Fig.1 The biofilm formation of Beijing，non-Beijing genotype strains and H37Rv

采用酶標(biāo)儀測定了不同菌株在570 nm 波長下的生物膜形成情況。檢測結(jié)果顯示：北京基因型菌株的生物成膜能力大于非北京型菌株，差異有顯著性（P＜0.01）；非北京型菌株的生物成膜能力低于H37Rv，差異有顯著性（P＜0.05）（圖1）。

2.3 菌株mazEF3，6，9 系統(tǒng)擴增與測序結(jié)果

2.3.1 目的基因的擴增結(jié)果

以H37Rv 的DNA 為模板，用表1中的引物，進行PCR擴增目的基因mazEF3、mazEF6、mazEF9、mazE3、mazE6、mazE9、mazF3、mazF6和mazF9。再 用1.5%瓊脂糖凝膠電泳驗證目的基因片段長度，9 個目的基因片段長度分別為632、587、571、321、249、231、312、345、357 bp，結(jié)果見圖2。將PCR 產(chǎn)物送至上海生工公司測序，利用DNAMAN 軟件將測序結(jié)果與GenBank 上H37Rv 的目的基因序列進行比對，同源性為100%，表明引物特異性良好。

提取北京、非北京基因型菌株的DNA 作為模板，用已驗證的H37RvmazEF3 6 9的引物，進行PCR 反應(yīng)，擴增目的基因，以驗證菌株基因組中mazEF系統(tǒng)的存在。各菌株目的基因擴增條帶大小與H37Rv 一致，均為mazEF系統(tǒng)存在株（圖3a）；用已 驗 證 的H37RvmazE3、mazE6、mazE9、mazF3、maz F6、mazF9的引物擴增目的基因，結(jié)果均擴增出相應(yīng)的基因片段（圖3b、c）。

圖2 H37Rv 菌株的mazEF、mazE 和mazF 基因的PCR 擴增Fig.2 PCR amplification of mazEF，mazE and mazF genes in H37Rv strain

圖3 PCR 檢測不同MTB 菌株mazEF 體系的特性Fig.3 Characterization of mazEF systems in the different MTB strains by PCR

2.3.2 目的基因測序結(jié)果

將北京、非北京基因型菌株的目的基因mazE3、mazE6、mazE9、mazF3、mazF6、mazF9PCR 產(chǎn)物送至上海生工公司測序，由于3 個mazEF基因是由各自的mazE和mazF基因組成，且中間有堿基重合，因此不需測序。利用DNAMAN 軟件將測序結(jié)果與H37Rv 相應(yīng)的目的基因序列進行比對。

北京、非北京基因型菌株mazE3、mazE6、mazE9、mazF6、mazF9的測序結(jié)果與H37Rv 相應(yīng)的目的基因序列同源性為100%；但是與H37Rv 相比，mazF3基因第193 位堿基均有突變，即在圖4中193 處由堿基C 變?yōu)門，密碼子由ACC 變?yōu)榱薃TC。查閱氨基

酸密碼子表后發(fā)現(xiàn)，編碼氨基酸由蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼帷?/p>

圖4 mazF3 基因的測序結(jié)果Fig.4 The sequencing result of mazF3 gene

2.4 菌株mazEF3，6，9 基因mRNA 水平的檢測結(jié)果

與H37Rv 相比，北京基因型菌株mazEF6低表達0.14 倍，mazEF9低表達0.43 倍，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），雖然mazEF3高表達但無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；非北京基因型菌株mazEF6低表達0.09倍，mazEF9低表達0.29 倍（P＜0.01），雖然mazEF3低表達但無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；北京基因型菌株相對于非北京基因型菌株，mazEF3高表達9.55 倍（P＜0.05），但mazEF6和mazEF9高表達無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（圖5a）。

與H37Rv 相比，北京基因型菌株mazE3低表達0.52 倍（P＜0.01），mazE6和mazE9低表達無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；非北京基因型菌株mazE3低表達0.59 倍，mazE6低 表 達0.47 倍，mazE9高 表 達5.04倍（P＜0.05）；北京基因型菌株相對于非北京基因型菌株mazE9低表達0.16 倍（P＜0.05），mazE3低表達和mazE6高表達無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（圖5b）。

與H37Rv 相比，北京基因型菌株mazF3 高表達9.92 倍，mazF6高表 達7.25 倍，mazF9高表 達45.21倍（P＜0.05）；非北京/W 系菌株mazF3、mazF6、mazF9高表達均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；北京/W 系菌株相對于非北京/W 系菌株，mazF3高表達4.86 倍，mazF6高 表 達2.64 倍，mazF9高 表 達5.37 倍（P＜0.01）（圖5c）。

圖5 用qRT-PCR 檢測MTB 菌株MazEF3、6、9 基因mRNA 表達水平Fig.5 mRNA levels of MazEF3，6，9 genes in various MTB strains by q RT-PCR

2.5 MTBmazEF 系統(tǒng)蛋白水平的檢測結(jié)果

提取H37Rv 以及北京、非北京基因菌株的蛋白，以GAPDH 作為內(nèi)參蛋白，進行Western blotting實驗檢測其蛋白表達水平。MazF 蛋白抗體的合成由北京博爾邁公司完成，其中MazF3 和MazF6 抗體未能合成，因其制備過程中過表達質(zhì)粒導(dǎo)入工程菌時，導(dǎo)致工程菌大量死亡，不能獲得足量蛋白，推測MazF3 和MazF6 蛋白的毒性遠遠高于MazF9 蛋白。因此本實驗只檢測各實驗菌株MazF9 的表達水平。結(jié)果顯示，與H37Rv 相比，北京基因型菌株MazF9 蛋白高表達1.85 倍（P＜0.01），非北京基因型菌株MazF9 蛋白高表達1.22 倍（P＜0.05），北京基因型菌株相對于非北京基因型菌株，其MazF9 蛋白高表達1.62 倍（P＜0.01），差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義，見圖6。

圖6 MazF9 蛋白在北京、非北京基因型菌株和H37Rv 中的表達Fig.6 MazF9 protein expression in Beijing，non-Beijing genotype strains and H37Rv

3 討論

結(jié)核病是一種由MTB 引起的慢性傳染病，已有幾千年的歷史。近30年來，隨著艾滋病的流行、耐藥菌株的出現(xiàn)和流動人口的增加，這種古老的疾病有再次出現(xiàn)的趨勢，全球結(jié)核病形勢急劇惡化。新疆的結(jié)核病疫情非常嚴(yán)重，北京基因型菌株是新疆地區(qū)MTB 的優(yōu)勢菌株[2，5]。研究結(jié)果顯示在標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)條件下MTB 的生長速度快于缺氧條件和營養(yǎng)饑餓環(huán)境。標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)環(huán)境中，由于氧氣充足且營養(yǎng)充分，適合MTB 生長繁殖；氧氣缺乏環(huán)境中營養(yǎng)充分，MTB 生長輕度受限，這種不利環(huán)境也是促進MTB 持留生存的因素之一；營養(yǎng)饑餓環(huán)境中氧氣充足，MTB生長速度最慢，繁殖頻率降低以利于存活，也許這與MTB 入侵人體被巨噬細(xì)胞吞噬后不被清除變?yōu)樾菝呔鷻C制相一致。北京基因菌株生長速度明顯快于H37R、非北京基因菌株，表明其生存能力強，對氧氣缺乏、營養(yǎng)饑餓不利條件耐受性較好，這也許是北京基因菌株致病力強和使其成為主要流行株的原因之一。非北京型菌株與H37Rv 相比，其生長速度較慢，對不利條件耐受性也差，表明其生存能力差。

細(xì)菌生物膜是指細(xì)菌粘附于接觸固體表面，分泌多糖基質(zhì)、纖維蛋白、脂質(zhì)蛋白等，將其自身包繞其中而形成的大量細(xì)菌聚集膜樣物。生物膜內(nèi)的細(xì)菌在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特性、對環(huán)境因素的敏感性等方面與浮游生物狀態(tài)存在顯著差異，導(dǎo)致其致病性、抗性顯著增強[9]。由于生物膜的保護作用，生物膜中的細(xì)菌易于逃逸宿主免疫系統(tǒng)的清除，造成感染持續(xù)，對藥物產(chǎn)生抗性[11]。早在120年前，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)MTB 可以形成生物膜，然而至今對MTB 生物膜的生理學(xué)與分子生物學(xué)機制還沒有完全闡明[12]。實驗結(jié)果顯示北京基因型菌株和H37Rv 的生物成膜能力高于非北京基因型菌株，成膜能力的增大，勢必導(dǎo)致其致病能力的增強，使其更容易傳播、流行。非北京基因型菌株成膜能力較差，可能是其致病能力弱和流行受到一定限制的原因之一。

北京、非北京基因型菌株mazF3基因第193 位堿基有突變，由C 突變?yōu)門，使得密碼子由ACC 變?yōu)榱薃TC。查閱氨基酸密碼子表后發(fā)現(xiàn)，編碼氨基酸由蘇氨酸變?yōu)楫惲涟彼幔瑑煞N氨基酸都具有兩個手性中心，四個立體異構(gòu)體，但突變成的異亮氨酸作為支鏈氨基酸，推測其改變對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)影響較大。但由于該突變在北京、非北京基因型菌株均存在，因此推測其不是導(dǎo)致北京基因型菌株易傳播、流行的原因。由于課題組分離到的MTB 均具有這種突變，推測可能是MTB 在進化過程中為適應(yīng)環(huán)境突變所致，該處突變也許對提高其致病能力或?qū)λ拗鞯挠H和力具有一定的作用。

據(jù)報道，H37Rv 中mazEF3、mazEF6和mazEF9屬于經(jīng)典的毒素- 抗毒素系統(tǒng)，其中mazEF6、mazEF9在營養(yǎng)匱乏環(huán)境中啟動子增強最顯著[13]。H37Rv 菌株作為結(jié)核分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株，具有較強的耐受力和生存能力，mazEF系統(tǒng)基因轉(zhuǎn)錄水平很高，特別是其mazEF6和mazEF9的高表達可以抵御不利環(huán)境、保證菌群存活。課題組的研究結(jié)果顯示，在不同環(huán)境下培養(yǎng)菌株，H37Rv 菌株生長速度要慢于北京基因型菌株，推測原因除了北京基因型菌株比H37Rv 繁殖速度快以外，mazEF的表達可能還有一定閾值，過高的表達水平會限制細(xì)菌的生長甚至變?yōu)樾菝呔?。北京基因型菌株作為主要流行菌株比非流行菌株非北京基因型菌株的mazEF3基因轉(zhuǎn)錄要多，兩者同為臨床致病菌，推測mazEF3高表達也賦予了它高耐受性的特點，在入侵宿主時可以突破機體的免疫防線或介導(dǎo)免疫逃逸，這也許是造成其普遍流行、持留及耐藥菌株出現(xiàn)的原因之一。

研究抗毒素基因mazE mRNA和毒素基因mazF mRNA表達水平顯示，與H37Rv 相比，北京基因型菌株mazE3 低表達，與非北京基因型菌株相比，mazE9低表達；非北京基因型菌株與H37Rv 相比，mazE3、mazE6低表達，mazE9高表達。北京基因型菌株與H37Rv、非北京基因型相比，mazF3、mazF6、mazF9均高表達。mazE是編碼抗毒素的基因，而mazF是編碼毒素的基因，毒素破環(huán)產(chǎn)生它的細(xì)菌，而抗毒素抑制這種作用，mazE3、mazE6和mazE9可以抑制、消除對應(yīng)的mazF3、mazF6和mazF9的作用。因此H37Rv轉(zhuǎn)錄更多的mazE以抵抗mazF的破壞作用，而北京、非北京基因型菌株轉(zhuǎn)錄的mazE則很少，且抗毒素不穩(wěn)定，可被蛋白酶水解，最終導(dǎo)致毒素累積而使細(xì)菌死亡。賢一博等[14]報道，relA基因位于mazEF基因上游，可表達RelA 蛋白，其可調(diào)控氨基酸缺乏信號分子ppGpp 的表達，ppGpp 抑制mazE的表達，推測北京基因型菌株相對于H37Rv 菌株mazE3低表達，相對于非北京基因型菌株mazE9低表達，均可能在一定程度上受此通路的影響。誘導(dǎo)恥垢分枝桿菌過表達mazF3、mazF6和mazF9，該菌的生長受到抑制，而處于營養(yǎng)匱乏環(huán)境中，mazF6和mazF9，尤其是mazF9啟動子活性較強[14]。作為臨床主要流行株北京基因型菌株mazE9低表達，推測為是內(nèi)在特定分子表達調(diào)節(jié)的結(jié)果，尤其是mazE9低表達和mazF9高表達的協(xié)同作用，能使更多的毒素累積進行利他性程序性死亡，從而提高自身對不良環(huán)境的耐受性，也許這也是其易傳播的原因之一。北京基因型菌株作為世界主要流行菌株之一，致病力強，推測與其mazEF系統(tǒng)中毒素基因均高表達有關(guān)。

與H37Rv 相比，北京、非北京基因型菌株，MazF9 蛋白高表達，與mazF9基因mRNA 表達趨勢一致。MazF 化學(xué)性質(zhì)為核酸內(nèi)切酶，切割單鏈mRNA，且具有序列特異性，MazF3 切割富含U 的區(qū)域，MazF6 切割UUCCU 序列，MazF9 切割UAC 序列，從而介導(dǎo)細(xì)菌的程序性細(xì)胞死亡。當(dāng)細(xì)菌處于不良環(huán)境時，如營養(yǎng)饑餓、氧氣缺乏等，細(xì)菌進入持留狀態(tài)，從而達到自我保護性轉(zhuǎn)變，mazEF系統(tǒng)的存在與激活是發(fā)生這種轉(zhuǎn)變的因素之一。因此從個體水平上看，mazEF系統(tǒng)并不利于細(xì)菌的生長，但是從群體水平來看，mazEF系統(tǒng)有助于整個菌群的存活和穩(wěn)定[14]。另外mazEF 系統(tǒng)可以介導(dǎo)MTB 生物膜的形成，而生物膜又可以大大增加MTB 耐受不良環(huán)境的能力，其中的內(nèi)在聯(lián)系及特定調(diào)節(jié)機制網(wǎng)絡(luò)值得進一步探究?？傊?，轉(zhuǎn)錄水平mazF9基因的高表達、翻譯水平MazF9 毒素蛋白的大量編碼，也許是北京基因型菌株生存力強、易傳播的原因之一。

本課題組2015年報道[15]：北京基因型菌株中38 kDa 和Ag85 的低表達，HspX 和Hsp65 的高 表達 與其生存力、毒力相關(guān)。本研究的結(jié)果也提示北京基因型菌株的mazEF 系統(tǒng)的差異表達、生物膜成膜能力強可能與北京基因型菌株生存能力強相關(guān)。