一株临床菌通过PA2228基因促进铜绿假单胞菌PAO1绿脓菌素产生

发布时间：2020-10-12 03:32

　　 铜绿假单胞菌是一种常见的机会致病菌,是医院内感染的主要病原菌之一。由于其自身固有的耐药性和获得耐药性,导致该菌引起的感染很难治疗。目前对于该菌的致病性研究多数集中在单个菌株,而感染的实际情况更加复杂,存在多种微生物。每一种微生物都能进行种间或种内的信号传递。通过这种信号传递,不同菌株之间会产生一种相互作用,在感染过程中绝大多数相互作用都会对宿主产生不利影响,加大治疗的难度。因此,研究多种致病菌之间的作用机制对于研发新的治疗药物及治疗策略具有重要意义。实验前期,将铜绿假单胞菌PAO1和实验室保存的100株临床菌分别进行共培养筛选,发现一株临床菌,在共培养情况下能够促进PAO1绿脓菌素的产生,将其命名为E9。为了找出E9作用于PAO1中的基因,构建了转座突变体库,最终筛选出17株目的菌株。共培养时,E9不能促进其绿脓菌素产生,但纯培养时绿脓菌素产量与野生型相似或更高。最后进行测序。根据筛选的结果,选择表型最为明显的PA2228基因,将其进行缺失突变,得到突变体PAO1(?PA2228)。然后,将其与E9进行共培养。结果显示:在E9和PAO1(?PA2228)共培养时绿脓菌素产量与PAO1(?PA2228)纯培养时一致。为了排除E9和PAO1(?PA2228)共培养时,绿脓菌素不增加是由于PAO1(?PA2228)生长劣势的可能性,分别对野生型与突变体的共培养体系中两种菌的比例进行监测。发现两种共培养体系中菌数比例相似。表明在临床菌E9和铜绿假单胞菌共培养时作用于PA2228基因,导致绿脓菌素产量增加。临床菌E9能够通过PA2228基因促进PAO1绿脓菌素的产生,但E9是否也能通过PA2228基因改变PAO1中其它毒性因子的变化?于是本实验对PAO1(?PA2228)的毒性因子进行检测,发现PAO1(?PA2228)中毒性因子的产生减少,如生物被膜、胞外多糖、胞外蛋白酶、运动能力以及Ⅲ型分泌蛋白产量都下降。由此推测,临床菌E9与铜绿假单胞菌PAO1共培养不仅能促进绿脓菌素的产生,也能引起其它毒力因子的变化。
【学位单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：R378
【部分图文】：

图 1 由 PCA 到绿脓菌素生物合成途径[18]1.2.2 生物被膜铜绿假单胞菌有多种抗生素耐药性，其中一个主要原因就是细菌生物被膜（BF）的产生。细菌生物被膜是由细菌产生的胞外多糖包围的微菌落组成的，通常存在于表面，并被包裹在细胞外基质中。它是一种亲水性的物质，其中的主要成分是水，其中也包含一些胞外多糖、eDNA、蛋白、脂质等。铜绿假单胞菌生物被膜具有三个不同的发育阶段，初始附着阶段、成熟阶段和分离阶段，如图 2 所示[19]。铜绿假单胞菌的初始附着由粘附素、IV 型菌毛、Psl 和脂多糖介导，并受 c-di-GMP 和 sRNA 调控[19]。生物被膜的成熟是以生物膜结构的形成和胞外基质的产生为特征的。临床上，从 CF 病人病灶分离的铜绿假单胞菌菌株大多是粘液性的，其生物被膜的主要成分是藻酸盐。细菌的生物被膜是引起慢性感染的主要因素，它能够增加细菌的耐药性，抵抗吞噬作用以及获得性免疫系统耐受性和抗生素耐药性[20]。生物被膜感染主要发生在 CF 病人呼吸道表面或者医疗器械表面，如：气管导管、导尿管、外科手术植入物，均能引起严重的治疗问题，

图 2 生物被膜生长发育过程[19]1.2.3 Ⅲ型分泌系统Ⅲ型分泌系统（Type Ⅲ secretion system, T3SS）是铜绿假单胞菌与许多革兰氏阴性菌一个共同的重要毒力系统，它在进化上与鞭毛系统相联系，由鞭毛进化产生。T3SS是一种功能保守、结构复杂的中空的针状大分子，由多个蛋白组成，跨越细菌内膜、质周空间、肽聚糖层、细菌外膜、细胞外空间和宿主细胞膜，如图 3 所示[20]。它能以高度调控的方式将效应毒素直接从细菌传递到宿主细胞溶胶中。该系统在接触真核细胞膜时被激活，分泌效应毒素，干扰信号转导，导致宿主细胞死亡或宿主免疫反应的改变[20]。T3SS 是操纵真核宿主细胞反应的主要毒性决定因素，广泛存在于多种病原体中。铜绿假单胞菌目前已鉴定出 4 种效应毒素蛋白，包括 ExoY、ExoT、ExoX、ExoU。其中 ExoY是具有腺苷酸环化酶活性，它有两个 ATP 结合位点，是一种细胞毒素类因子。ExoT 和ExoS都是具有N-端GTP酶激活结构域和 C-端腺苷二磷酸转移酶结构域的双功能蛋白，GTP 酶功能的行使能够导致细胞肌动蛋白骨架裂解，使宿主细胞呈现圆形，同时也能

第一章 绪论，ExoU 能够特异性杀伤中性粒细胞，中性粒细胞的减少导致容易受到继发性感染。有研究表明 ExoU 能引起小鼠肺部感染表明，铜绿假单胞菌中主要是通过 GacS/GacA 双组分系统控诱导Ⅲ型分泌蛋白的合成[22]。环境中的 Ca2+浓度、代谢压力型分泌蛋白的表达。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 宫卫艳，周沫，王东济，陈克英，张学光，李岩;128株铜绿假单胞菌血清学分型和绿脓菌素分型[J];临床检验杂志;1994年S1期

2 郭宝福;李桂芹;郭鑫;高爽;赵占春;仲淑英;田广有;王雪娟;戴寄帆;张素宁;周友仁;;540株绿脓假单胞菌的绿脓菌素分型模式及分型结果[J];哈尔滨医药;1990年01期

3 郭宝福;;绿脓菌素的研究[J];微生物学杂志;1987年04期

4 郭宝福,李桂芹,郭鑫;217株绿脓杆菌的绿脓菌素分型与药敏[J];抗生素;1988年01期

5 郭宝福;绿脓菌素分型方法的比较[J];临床检验杂志;1988年03期

6 郭宝福,李桂芹,于丽萍;绿脓菌素分型的研究[J];微生物学通报;1986年05期

7 李文建;贾成良;府伟灵;易卫东;;几种新型检验方法的建立及应用研究[J];传染病信息;1998年02期

8 何延静;胡洪波;许煜泉;张雪洪;;新型生物农药藤黄绿脓菌素[J];农药;2006年03期

9 王多宁,白刚;绿脓菌素的抗菌作用及其与临床感染的关系[J];中国抗生素杂志;1992年03期

10 祝飞美;何瑾晨;黄宁;王祎;;PARP抑制剂PJ34在绿脓菌素引起的巨噬细胞损伤中的作用[J];四川生理科学杂志;2019年01期

相关博士学位论文 前5条

1 冯艳;绿脓杆菌及其小分子产物诱导人呼吸道炎症反应机制研究[D];四川大学;2004年

2 柴文戍;铜绿假单胞菌及其胞外产物绿脓菌素诱导人单核细胞免疫反应及在肺部感染中的作用机制[D];中国医科大学;2008年

3 何青;c-di-AMP降解酶Rv2837c以及c-di-GMP调控的转录因子PA4878的结构与功能研究[D];山东大学;2017年

4 孔晋亮;氨溴索对铜绿假单胞菌生物被膜作用的体外和体内研究[D];广西医科大学;2010年

5 黄娇芳;温度及碳源分解代谢抑制系统调控phzM基因表达[D];上海交通大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 胡世坤;一株临床菌通过PA2228基因促进铜绿假单胞菌PAO1绿脓菌素产生[D];西北大学;2019年

2 唐云鹏;绿脓菌素对食源细菌生长和成膜影响的初步研究[D];中南林业科技大学;2017年

3 王豪;两株林麝源铜绿假单胞菌生物学特性及胞外产物特性研究[D];四川农业大学;2016年

4 吴燕杰;铜绿假单胞菌代谢产物抗肿瘤活性研究[D];南京理工大学;2014年

5 王中利;穿心莲内酯衍生物的合成与抗菌活性研究[D];暨南大学;2010年

6 张翠所;药品微生物控制菌检查及菌种鉴定/基因分型方法的研究[D];河北医科大学;2015年

7 刘伟;S-亚硝基-N-乙酰半胱氨酸对绿脓菌素感染鼠体内氧化作用的影响[D];辽宁医学院;2014年

8 孙赵麟;铜绿假单胞菌基因组中影响吩嗪合成基因phzA2表达的调节基因的筛选及研究[D];西北大学;2012年

9 常琳;生防菌FD6的鉴定及硝吡咯菌素调控基因克隆与功能分析[D];扬州大学;2013年

10 卫培培;模拟空间诱变菌株铜绿假单胞菌代谢产物活性的研究[D];南京理工大学;2013年

本文编号：2837574