【摘 要】
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鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii,A.baumannii）是临床上重要革兰氏阴性耐药致病菌,尤其是耐药持留菌的形成,严重制约抗菌药物的疗效。2017年WHO公布的急需解决耐药性细菌中,耐碳青霉烯A.baumannii位居榜首。但是A.baumannii在兽医领域内的流行及其感染等研究相对滞后。近年来,A.baumannii在兽医临床上分离率和感染率逐渐增多,其致病性和耐
【基金项目】
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国家自然科学基金中英国际合作项目,针对重要耐药菌感染的多元复合治疗策略探索,课题编号:81861138046；
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鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii,A.baumannii）是临床上重要革兰氏阴性耐药致病菌,尤其是耐药持留菌的形成,严重制约抗菌药物的疗效。2017年WHO公布的急需解决耐药性细菌中,耐碳青霉烯A.baumannii位居榜首。但是A.baumannii在兽医领域内的流行及其感染等研究相对滞后。近年来,A.baumannii在兽医临床上分离率和感染率逐渐增多,其致病性和耐药性更是呈现逐年增强的趋势,可引起畜禽、宠物和水产动物等多种动物感染。此外,伴侣动物数量上升和角色变化导致A.baumannii逐步成为动物医院院内感染的重要耐药性病原菌,增加了A.baumannii在动物和人之间的传播。A.baumannii具有强大的耐药性获得能力,进一步促进临床细菌耐药性的传播、威胁人类健康和增加动物医院治疗成本。因此临床上急需开展抗A.baumannii感染的靶标和先导化合物研究。多聚磷酸盐激酶（PPK）是催化细菌ATP或GTP形成高能磷酸化合物多聚磷酸盐（poly P）的关键酶,在细菌滑行运动、生物被膜形成、黏附与侵入、相关毒力因子表达和细菌持留中发挥重要作用。此外,PPK对于细菌抵抗外界氧化,高渗,低渗,酸或碱和紫外辐射等压力也至关重要。因此PPK是应对细菌致病性和持留性的重要靶点。目前,尚无PPK在A.baumannii致病性和持留性作用中的研究,因此通过基因敲除来阐明PPK这一潜在作用为A.baumannii防治具有重要意义。本研究首先成功构建了A.baumannii ATCC 17978 PPK1缺失株（Δppk1::Apr）和PPK1回补株（Δppk1::Apr/PJL02-ppk1）,通过菌体内poly P定量测定、滑行运动试验、生物被膜形成试验、细菌持留性试验和非靶向代谢组学分析确定PPK1对A.baumannii致病性和持留性的影响;其次建立A.baumannii感染小鼠模型,探究了PPK1在A.baumannii小鼠肺炎模型中的作用;最后通过纯化重组PPK1蛋白,以PPK1为靶标进一步开展了抑制剂筛选及其对A.baumannii致病性和持留性的影响。研究结果表明PPK1在A.baumannii菌体内poly P形成、细菌致病性和持留性维持发挥着不可或缺的作用。与野生型A.baumannii菌株相比,PPK1缺失菌株菌体内poly P含量降低32.13%;透射电镜显示PPK1缺失菌株缺少菌毛类似结构,其滑行运动直径下降了74.56%;生物被膜形成试验表明PPK1缺失菌株生物被膜量与野生型相比降低4.5×log10单位;在各种外界压力刺激下,PPK1缺失菌株对于40×MIC氨苄青霉素,H2O2刺激和热刺激下细菌存活数相比野生型菌株分别下降1.1×log10单位、7.0×log10单位和1.0×log10单位,在饥饿刺激下,PPK1缺失菌株表现生长抑制;细菌非靶向代谢组学分析显示PPK1参与细菌甘油磷脂代谢和脂肪酸合成代谢;在体内小鼠感染模型中,PPK1缺失菌株感染组小鼠肺组织细菌定殖量与模型组相比降低0.97×log10单位和呈现明显缓解的炎症反应;PPK1抑制剂根皮素可有效降低A.baumannii菌体内poly P的含量,细菌滑行运动能力,生物被膜形成,外界不良刺激压力下（40×MIC氨苄青霉素、H2O2刺激和热刺激）的细菌持留能力,从而体内外抑制A.baumannii致病力。综上,本研究证实了PPK1在A.baumannii致病性和持留性中发挥着不可获缺的作用,是抗A.baumannii感染的重要潜在靶标;发现了根皮素靶向PPK1活性呈现良好的抑制A.baumannii致病性和持留性作用。本研究为A.baumannii感染防治提供了新的靶点和潜在先导化合物。
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