一、拟研究或解决的问题微生物的毒力因子是指由微生物毒力基因表达产生的、能破坏宿主防御系统并协助微生物在宿主体内繁殖并致病的一类物质，是构成病原体毒力、使病原体在宿主内生存并使宿主患病的关键。
尽管近几年来每年都有2000篇左右有关毒力因子的报道，但总的来看这些报道都集中在某些种属内部毒力因子的鉴定、分布、机制和抑制因素的研究中，且报道中所述内容大多具有地区性，我们难以从中得到更加全面的信息。
本研究旨在利用生物信息学手段，对微生物毒力因子在基因组中的分布进行探究，揭示其分布规律及在进化上的差异，以此为传染病的预防控制以及解决细菌耐药问题提供思路。
二、研究手段本研究主要采用生物信息学的分析方法，具体如下：1.从VFDB数据库下载细菌毒力因子序列，以本地BLAST的方式比对肠道菌群多个数据库中的序列，筛选得到的序列并进行种属注释；2.对筛选得到的信息分类作图分析，得到毒力因子在各菌种中的分布及普遍存在于大部分细菌中的毒力因子；3.寻找不同菌种毒力因子在水平转移及进化上的关系。
三、文献综述1. 毒力因子简介微生物的毒力因子是指由微生物毒力基因表达产生的、能破坏宿主防御系统并协助微生物在宿主体内繁殖并致病的一类物质[1]，是构成病原体毒力、使病原体在宿主内生存并使宿主患病的关键。
1.1 毒力因子的分类病原菌毒力因子数据库（Virulence Factor Database，VFDB）将毒力因子分为四大类，分别是黏附和侵袭（adhesion and invasion）、分泌系统（secretion systems）、细菌毒素（toxin）和铁转运（iron acquisition）。
具体分类如表1所示[2]。
表1 VFDB中毒力因子的分类黏附和侵袭 多聚体蛋白黏附因子 菌毛 鞭毛 单体蛋白黏附因子 自转运蛋白 纤连蛋白结合蛋白 纤维蛋白原结合蛋白 胶原蛋白结合蛋白分泌系统 I型分泌系统 II型分泌系统 III型分泌系统 IV型分泌系统 V型分泌系统 VI型分泌系统 VII型分泌系统细菌毒素 细胞外作用毒素 成孔毒素 超抗原 作用细胞膜的酶类：磷脂酶、鞘酯酶等 细胞内作用毒素 ADP核糖转移酶 糖基转移酶 鸟苷酸/腺苷酸环化酶 脱氨酶 N-糖基酶 基因毒素 金属蛋白酶铁转运 铁载体介导的铁摄取 血红素介导的铁摄取 转铁蛋白和乳铁蛋白介导的铁摄取1.2 毒力因子与疾病毒力因子与多种疾病的发生有着密切联系，包括感染性疾病、炎症及肿瘤等，具体如表2所示。
表2 毒力因子与疾病发生的关系疾病类型 疾病名称 病原微生物 毒力因子感染性疾病 细菌性痢疾 志贺氏菌 ShET1、ShET2、LPS等[3] 胃炎 幽门螺旋杆菌 CagA 、VacA 等[4] 阿尔兹海默症 铜绿假单胞菌 RLs[5] 布鲁氏菌病 布鲁氏菌 LPS、鞭毛等[6] 肺炎 肺炎链球菌 荚膜、Chop、Cbpa等[7]肿瘤 胃癌 幽门螺旋杆菌 CagA、VacA、OipA、DupA[8]1.3 毒力因子的作用机制毒力因子通过相互协调直接或间接参与病原菌的致病过程[2]，例如在它的作用下微生物可附着宿主细胞并在宿主体内形成集落，它可以帮助致病菌逃避宿主免疫系统的监视并抑制免疫反应的发生，它能协助胞内病原体进出细胞以及从宿主体内获取营养物质。
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