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铜绿假单胞菌是一种常见的临床机会致病菌,引起了全球约10%的临床感染。感染该类病菌的患者通常免疫力低下,且致死率极高。另外在治疗过程中,该类致病菌会迅速对抗生素类药物产生抗性,针对该种病原菌感染的治疗形势不容乐观。铜绿假单胞菌拥有多种抗性机制,其中外膜的低渗透性是其产生高耐药性的主要因素之一。外膜外侧的主要结构为脂多糖(LPS),该物质由类脂A、核心寡糖和O抗原构成,其中类脂A不仅是内毒素活性成分,同时还将脂多糖(LPS)紧密地锚定在外膜上,有效地维持了外膜的稳定性与完整性。近年有关于类脂A的研究表明:该分子可影响多种病原菌的生长、抗生素抗性、毒性以及免疫原性等诸多生理特性。实验室前期发现PA0011基因的缺失可显著影响PAO1的抗生素抗性与毒性,据PAO1官方网站推测,该基因为类脂A酰基转移酶HtrB同源基因。将HtrB与PAO1基因组进行比对发现另一个基因PA3242。该基因与HtrB的具有高达47%的同源性,预测其与PA0011共同参与PAO1中类脂A结构的二级酰基化修饰。本课题以PA3242为主要研究对象,深入探究了该基因对PAO1生长、抗生素抗性和毒性等诸多生理特性的影响,同时与PA0011进行了比较,对PAO1中酰基转移酶的作用机理有了更为深刻的认识。PA3242对PAO1的生长影响极大,该基因的缺失导致突变体PAO1(△PA3242)在37℃的生长严重受限,且无法在温度低于28℃的条件下存活,但PA0011的缺失却对PAO1的生长没有任何影响。PA3242的转录水平随温度降低而升高,其在28℃下的转录水平是37℃条件下的5倍。虽然PA0011在低温下的表达也有所升高,但表达水平远远低于PA3242。以上结果表明:PA3242对于菌体在低温下的生存起到更为重要的作用。另外,PAO1中类脂A翻转酶基因PA4997的过表达可恢复突变体PAO1(△PA3242)的生长,表明PA3242很可能参与到类脂A的转运。PA3242的缺失会严重破坏外膜的完整性与稳定性并进一步影响PAO1的抗生素抗性。由实验可知:虽然PA0011与PA3242的缺失均导致PAO1抗生素敏感性降低,但与PA0011相比,PA3242的缺失导致PAO1对更多种类的抗生素表现出更高的敏感性,同时对金属螯合剂EDTA的耐受力也大大降低。PA3242还可显著影响PAO1的毒性。与PAO1和PAO1(△PA0011)相比,PAO1(△PA3242)的细胞毒性和致病性都显著减弱。实验表明:PA3242的缺失导致PAO1外膜畸变并丢失所有菌毛结构,而突变体PAO1(△PA0011)仍保有部分菌毛并具有规则的外膜结构。进一步研究发现,突变体PAO1(△PA3242)丧失了丛动、泳动和蹭行能力,而突变体PAO1(△PA0011)仅从动能力部分受限。由以上结论可知:与PA0011相比,PA3242不仅能够显著影响PAO1抗生素抗性和毒性,它还极有可能参与到类脂A转运过程,并进一步影响PAO1的生长、菌体形态和菌毛装配。表明该基因在二级酰基化修饰过程中起主导作用。以该基因为治疗靶点可为治疗铜绿假单胞菌感染提供许多新的思路。