万古霉素非敏感肠球菌的筛选和基因型分析

目的对实验室保存的325株肠球菌进行万古霉素非敏感肠球菌筛选,并对筛选出的菌株进行耐药表型、耐药基因型、菌株同源性分析。方法采用琼脂平皿二倍稀释法筛选万古霉素非敏感肠球菌,并检测菌株对替考拉宁的敏感性;采用PCR方法检测万古霉素非敏感肠球菌的耐药基因型;通过肠道细菌基因间重复一致序列(ERIC)PCR技术、脉冲场凝胶电泳(PFGE)技术、多位点序列分型(MLST)技术进行菌株的同源性分析。结果从325株临床分离肠球菌中共筛选出17株万古霉素非敏感肠球菌,包括1株粪肠球菌、11株屎肠球菌和5株鹑鸡肠球菌。其中1株粪肠球菌和11株屎肠球菌对万古霉素显示高水平耐药,对替考拉宁耐药或中介耐药,PCR检测结果显示van A型;5株鹑鸡肠球菌对万古霉素中介耐药,对替考拉宁敏感,PCR检测结果显示van C1型。ERIC同源性分析显示同基因型的大多数菌株显示相似的分型;PFGE同源性分析显示,17株临床万古霉素非敏感肠球菌分型不同,不属于单克隆流行播散;MLST同源性分析显示,1株临床万古霉素非敏感粪肠球菌属于ST4,11株临床万古霉素非敏感屎肠球菌共分为6个ST型,其中4株属于ST78,是屎肠球菌出现频率最高的ST型。结论我国万古霉素耐药菌在粪肠球菌中分离率较低,但屎肠球菌中万古霉素耐药情况较严重,并且耐药菌株携带易于传播和转移的van A基因。同源性分析结果显示万古霉素耐药存在同源性传播的可能性。

基于CRISPR/Cas9技术构建鲍曼不动杆菌lpxC缺失株及其表型研究

脂多糖(lipopolysaccharides,LPS)是革兰阴性菌细胞膜外膜重要组成成分,与多数革兰阴性菌不同,鲍曼不动杆菌在LPS缺失后仍可存活并获得对多黏菌素的耐药性。有关LPS缺失鲍曼不动杆菌的研究多是针对多黏菌素诱导产生的LPS缺失株,背景复杂且不稳定。为深入研究LPS缺失介导的多黏菌素耐药鲍曼不动杆菌,本研究通过双质粒CRISPR/Cas9系统敲除鲍曼不动杆菌ATCC 19606的lpxC基因,构建稳定且背景清晰的LPS缺失株,并对缺失株的形态、生长速率、抗生素的敏感性、毒力、膜通透性和膜电势进行分析。动物实验经中国医学科学院、北京协和医学院医药生物技术研究所实验动物管理与动物福利委员会批准(批准号:IMB-20240119D9)。结果显示,鲍曼不动杆菌ATCC 19606的lpxC基因被成功敲除,lpxC缺失后菌株失去外膜LPS,形态由杆状变为球状,细菌生长速率变慢,膜通透性升高,膜电势降低,对β-内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类、大环内酯类、糖肽类抗生素的敏感性增强,并且体内毒力大幅下降。lpxC缺失引起鲍曼不动杆菌的膜稳态、适应性发生明显改变,了解LPS缺失介导的多黏菌素耐药鲍曼不动杆菌的特征变化有利于探究鲍曼不动杆菌耐药机制、寻找治疗新策略。

3株抗菌药物活性评价用标准菌株的建立与评价

目的参照《病原微生物菌(毒)种国家标准菌株评价技术标准》(WS/T 812-2022),在实验室条件下对保藏于中国医学科学院病原微生物菌(毒)种保藏中心药用微生物相关菌(毒)种保藏分中心的大肠埃希菌CCPM(A)-P-000101、肺炎克雷伯菌CCPM(A)-P-000102、金黄色葡萄球菌CCPM(A)-P-000100菌株,分别测定病原微生物学特征,推动这3株细菌成为抗菌药物活性评价中使用的标准株。方法进行菌落形态和革兰染色观察,根据生化鉴定、抗生素敏感性测试、16S rDNA测序,以及多次传代后,观察和比较不同代次间细菌生长、药敏特性以及感染实验动物的100%最小致死量的差别,了解3株细菌的传代稳定性,明确其病原微生物学特征。结果菌落形态、革兰染色、生化鉴定、16S rDNA测序结果证明CCPM(A)-P-000101、CCPM(A)-P-000102、CCPM(A)-P-000100菌株具备大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌对应的典型特征,除对青霉素、氨苄西林等少数抗生素具有耐药性,3株细菌对多数受试抗生素具有敏感性表型。3株细菌的G10菌株与G1菌株比较,生长曲线、药敏特征、感染实验小鼠的100%最小致死量均无显著差别,反映出它们的病原微生物学表型具有良好的传代稳定性。结论大肠埃希菌CCPM(A)-P-000101、肺炎克雷伯菌CCPM(A)-P-000102、金黄色葡萄球菌CCPM(A)-P-000100菌株各自对应的菌种特征典型、稳定,适合作为标准株用于抗菌药物活性的评价等研究。

CRISPR/Cas系统在抗细菌感染领域的应用现状与进展

CRISPR/Cas基因编辑技术是21世纪分子生物学领域的一次重大突破,该技术的便捷性、通用性、靶向性将其应用的范围推向各个领域。在目前细菌耐药形势严峻、耐药菌检测手段局限、抗感染药物研发缓慢的全球大背景下,CRISPR/Cas基因编辑技术为抗细菌感染领域的发展提供了一些新的思路。一方面,CRISPR/Cas基因编辑技术有助于对细菌功能研究的展开,起到工具箱的作用,如利用Cas蛋白和外源修复系统实现高效、精准的基因编辑,nCas蛋白和脱氨酶系统实现无模板、单碱基精准编辑,dCas蛋白和反转录酶实现免修复基因编辑,以及dCas蛋白和改造后的sgRNA实现基因表达水平调控、基因功能解析。另一方面,它特异性识别基因、靶向切割DNA的特点可用于病原体检测、消除耐药菌及耐药基因,有望成为临床诊断和治疗的新策略。

肺炎克雷伯杆菌感染小鼠脓毒症模型的非靶向代谢组学研究

脓毒症是医学界面临的突出难题,本研究采用超高效液相色谱与串联四级杆飞行质谱(UHPLCQTOF-MS)联用技术对肺炎克雷伯杆菌ATCC~?BAA 2146感染小鼠脓毒症模型进行了非靶向代谢组学研究,分析小鼠感染后血浆内源性代谢物的变化,筛选出与脓毒症感染相关的潜在生物标志物,并分析相关的代谢通路。结果表明,经主成分分析和偏最小二乘法判别分析,结合变量投影重要度与非参数检验共筛选鉴定出58种可能与肺炎克雷伯杆菌ATCC~?BAA 2146感染小鼠脓毒症相关的代谢物。相关的代谢通路分析发现其中18种代谢物与烟酸和烟酰胺代谢、嘧啶代谢、维生素B6代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、D-谷氨酰胺和D-谷氨酸代谢以及甘油磷脂代谢等8个代谢通路密切相关。