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目的:通过分析产AmpC酶的大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌的膜孔蛋白与外排泵,探讨大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌的耐药机制,原核表达MarA蛋白,预测蛋白空间三维结构。
方法:①使用三维试验和多重PCR方法筛选产AmpC酶的大肠埃希菌与肺炎克雷伯菌;②RT-PCR的方法分析膜孔蛋白与外排泵及大肠埃希菌的反义RNA-MicF的转录水平;③K-B法检测细菌的耐药谱;④克隆膜孔蛋白基因并转化入临床菌株比较前后抑菌圈差别;⑤RT-PCR方法检测大肠埃希菌的marA基因转录水平,PCR扩增其基因并测序;⑥克隆并原核表达大肠埃希菌marA基因的突变株;⑦质谱分析纯化后的MarA蛋白;⑧使用Swiss-Model软件对大肠埃希菌的膜孔蛋白OmpF及MarA蛋白进行空间结构的预测。
结果:⑴所选菌株三维试验阳性共105株,多重PCR阳性65株,其中大肠埃希菌32株,肺炎克雷伯菌33株;⑵实时定量RT-PCR检测得大肠到埃希菌14株膜孔蛋白表达水平下调,占43.75%;16株反义RNA-MicF转录水平升高;肺炎克雷伯菌有17株膜孔蛋白表达水平下调,占51.52%;59株外排泵研究组细菌中共有21株转录水平升高;⑶在头孢菌素类药物中,膜孔蛋白低表达组耐药率均高于高表达组,外排泵高表达组耐药率则高于外排泵低表达组;⑷重组子对二、三、四代头孢类抗菌药物的抑菌圈均有不同程度的增大,四代头孢(头孢吡肟)变化最明显;⑸32株产AmpC的大肠埃希菌中有11株MarA转录水平增高,且膜孔蛋白OmpF的反义RNA-MicF表达量均增高,两株外排泵表达量同时增高;⑹对大肠埃希菌MarA蛋白突变株进行原核生物的蛋白表达,表达产物经质谱分析其蛋白序列与野生株完全符合;⑺使用Swiss-Model软件对MarA蛋白和膜孔蛋白OmpF进行空间结构预测,直观的看到基因突变所导致的空间结构的变化。
结论:膜孔蛋白和外排泵是细菌重要的耐药机制,当产酶与外膜孔蛋白表达异常同时出现可增加细菌的耐药性;本研究发现膜孔蛋白的低表达是大肠杆菌对四代头孢抗菌药物的主要耐药机制;MicF是大肠埃希菌中膜孔蛋白ompF的重要调控因素,MicF表达量增高可导致膜孔蛋白OmpF的低表达间接引起耐药性增加;MarA是大肠埃希菌中多基因的共同调控者,可调控膜孔蛋白及外排泵的表达,MarA的异常可引起细菌耐药性的增加。