大肠杆菌通常定植于人类,动物或者禽类的消化道中。其中大部分都为无害共生菌,但是某些大肠杆菌获得特殊的致病因子后促进其对环境的适应力,最终引起各种类型的疾病。而致病性大肠杆菌又可分为两大类:肠道内致病性大肠杆菌及肠道外致病性大肠杆菌。肠道外大肠杆菌拥有特定的毒力因子来辅助细菌定植于肠道外组织并侵入。禽致病性大肠杆菌作为肠道外大肠杆菌的一个亚种,可引起禽类患病,从而因治疗,低产,死亡等因素导致严重的经济损失。作为大肠杆菌必不可少的细胞器,外膜（OM）不仅允许大肠杆菌与其外界环境相互作用并且可作为屏障来阻止毒性分子进入细菌内。OM由磷脂,脂蛋白,外膜p-桶状蛋白（OMP）和脂多糖（LPS）组成。本论文主要研究了四种特定的大肠杆菌外膜蛋白（OmpT,OmpF,OmpC和NmpC）的表达,纯化,致病性和免疫原性。1外膜蛋白OmpT在禽致病性大肠杆菌致病机理中的作用为研究OmpT在禽致病性大肠杆菌致病机理中的作用,通过敲除APEC（TW-XM）中ompT基因,构建了ΔOmpT突变株。与野生株TW-XM相比,ompT基因的缺失导致APEC突变株对小鼠脑微血管内皮细胞的粘附能力和侵袭能力分别下降了43.8%和28.8%（p<0.01）。突变株ΔOmpT对鸭和小鼠的半数致死量分别下降了15.2倍和9.7倍,在宿主脑、肺和血液中载菌量分别降低2倍、1.96倍和1.7倍,表明其在宿主体内的定殖和侵袭能力下降,而以上毒力相关表型皆可通过基因互补而得到部分恢复。实时荧光定量试验（qRT-PCR）结果显示,与野生株相比,突变株△OmpT中ompA,fimC和tsh等基因的转录水平则显著下调（p<0.01）。2 OmpF孔蛋白在禽致病性大肠杆菌致病机理中的功能研究通过构建突变株AompF研究ompF外膜孔蛋白在禽致病性大肠杆菌（APEC）菌株TW-XM发病机理中的潜在作用。结果显示,ΔompF对小鼠脑微血管内皮细胞的粘附率和和侵袭率分别显著减少了 41.3%51.9%。与野生株TW-XM相比,ΔompF对雏鸭和小鼠的半数致死量降低9.8倍和9倍,在宿主的脑、肺部和血液中的定植和侵袭能力显著下降（P<0.01）,这些毒力相关表型可通过遗传互补部分恢复。实时荧光定量试验（qRT-PCR）结果表明敲除ompF后,ompA 和fimC等基因的转录水平显著下降。3 OmpC外膜蛋白有助提高禽致病性大肠杆菌的致病力和生物被膜形成能力本研究中,我们探究了外膜孔蛋白OmpC在禽致病性大肠杆菌（APEC）菌株TW-XM发病机理中的发挥的作用。所构建的缺失株与野生株TW-XM相比,ΔOmpC对小鼠脑微血管内皮细胞的粘附率和和侵袭率分别减少了 46.1%和49.7%（P<0.01）。ΔompC的体外生物被膜形成能力下降,该表型可通过回补OmpC基因得到恢复。实时荧光定量实验（qRT-PCR）结果表明,与TW-XM相比,突变株ΔompC中基因fimC和iBeA的表达水平显著下调（P<0.01）。动物试验表明,与野生株TW-XM相比,ΔOmpC在宿主的脑部,肺部和血液中的定植和侵袭能力显著下降（P<0.01）,对雏鸭和小鼠的半数致死量分别降低了 12.3倍和10.2倍。这些毒力相关表型可通过遗传互补部分恢复。4 NmpC孔蛋白在禽致病性大肠杆菌致病机理和生物被膜形成过程中的作用该研究旨在通过构建突变株ΔNmpC来阐明nmpC孔蛋白在禽致病性大肠杆菌APEC TW-XM致病机理和生物膜形成中的潜力作用。与野生株TW-XM相比,ΔNmpC对小鼠脑微血管内皮细胞的粘附率和和侵袭率分别显著减少了 47%和52%,生物被膜形成能力显著下降。与野生型菌株相比,ANmpC对雏鸭和小鼠的半数致死量降低20倍和17倍,在脑和肺中的定植和侵袭能力分别降低了 1.6倍和1.2倍。此外,实时荧光定量实验（qRT-PCR）结果表明nmpC与tsh的表达水平相关,该基因缺失后能显著下调tsh的表达。5 OmpT,OmpF和OmpC重组蛋白疫苗的免疫效果研究分别克隆和表达了禽致病性大肠杆菌的OmpT,OmpF和OmpC三个表面外膜孔蛋白,研究了它们的免疫原性和免疫保护作用。分别将三种重组蛋白及其混合物通过腹腔注射免疫小鼠,以2.5×10 7 CFU（5×LD50）剂量感染APEC强毒菌株TW-XM,其免疫保护率分别为60%、40%、50%和70%。另外,免疫血清能使TW-XM-株的粘附显着降低（P<0.01）,具较强的体外抑制能力。与未接种蛋白免疫的小鼠相比,免疫接种小鼠血液和脾脏中的细菌载量显著降低。结果提示OmpT,OmpF和OmpC蛋白,尤其是他们的混合物可作为禽致病性大肠杆菌疫苗的候选疫苗。总之,OmpT,OmpF,OmpC和NmpC参与了禽致病性大肠杆菌的在宿主体内的粘附,侵袭,定植和增殖等致病过程,同时也表明OmpT,OmpF和OmpC可作为禽致病性大肠杆菌潜在疫苗。