【摘 要】
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禽大肠杆菌病是由某些大肠杆菌感染所引起的的传染病,发病率和死亡率都很高,给养禽业带来较大的损失。临床上依靠各种抗生素和化学药物应对禽类大肠杆菌病,但由于药物的不规范使
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禽大肠杆菌病是由某些大肠杆菌感染所引起的的传染病,发病率和死亡率都很高,给养禽业带来较大的损失。临床上依靠各种抗生素和化学药物应对禽类大肠杆菌病,但由于药物的不规范使用,使得大肠杆菌的药物耐受现象十分广泛且其耐药率呈升高的趋向。清热燥湿中药黄连(小檗碱)为治疗泻痢的良药,其抗菌作用已被研究所证实,而且对细菌本身的抗生素耐药性具有一定的消除作用。本试验对临床分离的一株禽源多药耐药大肠杆菌Coli0进行全基因组测序,并对测序结果进行注释和分析,对禽源多药耐药大肠杆菌Coli0用1/2MIC(250μg/mL)的硫酸小檗碱处理,检测其耐药性的变化情况,并通过转录组测序(RNA-seq)和蛋白质组学(Label-free)技术联合分析,以期探究小檗碱对禽源大肠杆菌的抑菌和耐药性消除机制。通过对Coli0菌株全基因组测序,得到完整序列,并全面的注释。Coli0菌株基因组由一个长度为4,858,944bp的染色体,注释得到的基因总数4883个,基因岛20个,致病毒力因子221个,耐药基因53个,并绘制遗传进化树,基因组序列提交至NCBI。通过对禽源多药耐药大肠杆菌全基因组测序,为从基因程度研究大肠杆菌的耐药性及消除机理提供数据和理论支持。对Coli0用1/2MIC(250μg/mL)的硫酸小檗碱处理,经小檗碱作用大肠杆菌后,影印培养结果显示,MH琼脂平板上生长单菌落483个,其中有5个耐药消除菌株,耐药消除率为1.04%。左氧氟沙星对大肠杆菌的MIC由16μg/mL降低至8μg/mL,K-B纸片法对左氧氟沙星由耐药转为中介。通过转录组学(RNA-seq)和非标记定量蛋白质组学(Label-free)联合分析结果,我们发现,双组份系统中Pho、Pmr、Mdt等耐药外排系统在RNA和蛋白质层面均显著下调。胍聚糖生物合成有14个蛋白显著下调,分布在系统的多个通路,包括Mur通路、Mra通路及Mrc通路等,但转录组测序结果中只有UppP的RNA转录量显著下调,肽转运系统Opp和Dpp系统蛋白质表达量显著下调,但转录组分析结果显示Opp和Dpp的RNA水平并没有显著变化。sRNA预测结果显示Opp与Dpp,Mur、Mra及Mrc与sRNA00002有互补序列,转录组和蛋白质组结果的差异可能与sRNA00002调控有关。我们推测小檗碱抑菌及耐药性消除的原因主要与多药耐药外排系统表达量的降低有关,与细胞壁成分的改变也有一定关系。通过对禽源耐药大肠杆菌转录组测序(RNA-seq)和蛋白质组学(Label-free)分析,揭示了硫酸小檗碱对禽源大肠杆菌的抑菌机理和耐药性消除机制,为该类药物的临床应用提供理论基础。
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