布鲁菌二元调控系统研究进展

布鲁菌是一种缺乏典型毒力因子的胞内寄生菌,可以抵御宿主细胞内酸性、缺氧、强氧化性以及营养匮乏等多种不利环境,是形成布鲁菌致病力的重要原因。布鲁菌的二元调控系统可以对这些环境信号进行感应、传递并做出相应的适应。论文对布鲁菌二元调控系统的研究现状及二元调控系统在布鲁菌病防控中的应用进行了系统的介绍。

二元调控系统中的TcfSR在布鲁菌胞内存活过程中的作用及其调控基因的转录分析

为分析二元调控系统TcfSR在布鲁菌胞内存活中的调控作用,本研究采用同源重组和抗性替换的方法,利用卡那基因替换TcfSR启动子,构建布鲁菌16M株的突变株16MΔTcfSR,并利用亲本株和突变株侵染小鼠巨噬细胞,比较两者在宿主细胞内的生存能力及其胞内存活相关毒力基因的转录情况。同时在各种逆环境下刺激亲本株和突变株,比较两者在逆环境中的存活能力。结果显示16MΔTcf SR在小鼠巨噬细胞和逆环境中的存活能力均比亲本株下降,并且突变株的胞内存活相关毒力基因的转录水平较亲本株具有差异。表明TcfSR在布鲁菌胞内存活过程中具有重要的调控作用。本研究初步阐明了TCRS Tcf SR的调控机制,为进一步研究TCRS在布鲁菌致病过程中的作用奠定了基础。

万古霉素中介金黄色葡萄球菌及其相关二元调控系统

金黄色葡萄球菌是一种在环境中普遍存在的革兰阳性球菌，致病力强，可引起局部化脓、肺炎、关节炎、心包炎，甚至败血症、脓毒症等严重感染。近年来，金黄色葡萄球菌的耐药性逐年增加，其中最严重的是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MR—SA）。临床治疗MRSA感染以万古霉素为首选，然而随着万古霉素用量的增加，敏感性逐渐降低。金黄色葡萄球菌对万古霉素耐药主要分为三个类型：万古霉素耐药金黄色葡萄球菌（VRSA）、万古霉素中介金黄色葡萄球菌（VISA）和异质性万古霉素中介金黄色葡萄球菌（hVISA）。

二元调控系统在铜绿假单胞菌耐药机制中的作用

铜绿假单胞菌是革兰阴性条件性人类致病菌,在环境中广泛存在,并且能引起严重的医院内感染。二元调控系统能够感受多种环境刺激并且做出恰当而快速的适应性生理反应,二元调控系统也参与了细菌的抗生素耐药性形成机制。主要的二元调控系统包括PhoP-PhoQ,PmrA-PmrB,CzcR-CzcS,CopR-CopS,GacA-GacS,RetS,LadS等,本文总结了目前已经发现的二元调控系统调节铜绿假单胞菌抗生素耐药性的机制,为解决抗生素耐药问题提供了新的治疗靶点。

WalK(S221P)突变促进金黄色葡萄球菌荚膜产生的作用研究

目的探究WalK(S221P)突变促进金葡菌荚膜产生的作用及可能机制。方法采用转录组测序(RNA-seq)分析WalK(S221P)突变对金葡菌基因表达的影响,采用RT-qPCR检测荚膜合成基因的表达变化。利用荚膜染色和透射电镜观察确认WalK(S221P)突变促进金葡菌荚膜产生的作用,再用RT-qPCR筛选参与介导WalK(S221P)促进荚膜合成的调控分子,通过结合位点分析和凝胶迁移阻滞实验(EMSA)证实WalKR对目标分子的调控作用。结果RNA-seq分析显示WalK(S221P)突变对196个金葡菌基因的表达水平影响显著,其中16个荚膜合成操纵子基因在XN108中的表达均显著上调。RT-qPCR检测显示荚膜合成相关capA,capH和capK在含有WalK(S221P)突变的XN108及K-Newman菌株中分别较回复株XN108-R和野生型Newman菌株显著上调。荚膜染色和透射电镜观察显示XN108的荚膜合成相比于回复株XN108-R明显增多,增厚。RT-qPCR筛选提示WalK(S221P)促进金葡菌荚膜合成可能是通过上调MgrA表达水平实现的,结合位点检索分析及EMSA实验证实WalK激活的WalR具有直接结合mgrA基因调控区的功能。结论金葡菌WalK(S221P)突变具有促进金葡菌荚膜产生的作用,该作用的发挥可能通过上调MgrA的表达而实现。

WalK(S221P)突变影响万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌毒力的作用

目的探讨WalK(S221P)突变对万古霉素中等耐药金黄色葡萄球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus, VISA)毒力的影响及其机制。方法采用转录组测序比较VISA菌株XN108及其WalK(S221P)回复菌株K65的毒力基因表达差异,利用RT-qPCR检测菌株毒力基因的表达变化,溶血实验比较菌株的溶血能力。采用同源重组技术在金葡菌中引入WalK(S221P)突变,E-test检测菌株的耐药性。凝胶阻滞实验(EMSA)检测WalKR对靶基因调控区的结合能力。结果转录组测序结果显示,K65中多种重要毒力因子基因的表达上调(P<0.01),调控系统Agr的活性增强,溶血能力恢复。将WalK(S221P)突变引入USA300菌株后,其耐药性升高,毒力因子表达水平及溶血活性降低;EMSA证实WalKR对金葡菌Agr有直接调控作用;敲除agrA基因后,引入WalK(S221P)突变仍可使USA300agrA对万古霉素的耐药性升高,但毒力基因的表达水平及溶血活性改变不显著。结论 WalK(S221P)突变影响VISA毒力是通过Agr实现的,该突变导致WalKR的活性降低,激活Agr的能力下降,最终影响VISA菌株的毒力。

2型猪链球菌RevS基因敲除突变株生物学特征及致病性研究

比较2型猪链球菌(S.suis 2)ΔRevS突变株和05ZY/H33野生株生物学特性及致病性的差异.首先,通过吸光值测定和革兰染色比较△RevS突变株和05ZY/H33野生株的生长速度和菌体形态.分别对Balb/c及ICR(CD1)小鼠腹腔注射109 CFU·mL^(-1)的05ZY/H33菌液,评估两种品系小鼠对S.suis 2的易感性.分别对Balb/c小鼠腹腔注射2.5×10~9,5.0×10~8,1.0×108,2.0×10~7,4.0×10~6 CFU·mL^(-1)的05ZY/H33菌液,采用Reed法计算半数致死量.对Balb/c小鼠腹腔注射5.0×108 CFU·mL^(-1)的ΔRevS突变株和05ZY/H33野生株菌液,观察野生株和突变株对小鼠的影响.对仔猪耳缘静脉注射10~9 CFU·mL^(-1)的05ZY/H33野生株和ΔRevS突变株菌液,观察野生株和突变株对仔猪的影响.体外生物学特征分析表明,与野生株相比,突变株的生长速率和形态染色并未发现显著变化;Balb/c小鼠对S.suis 2 05ZY/H33的敏感性高于ICR(CD1)小鼠,05ZY/H33对Balb/c小鼠的LD50为4.2×10~7 CFU·mL^(-1).Balb/c小鼠攻毒试验结果显示,ΔRevS对小鼠的致病性明显减弱.仔猪攻毒试验结果显示,野生株和突变株都引发仔猪全部死亡,但ΔRevS引发仔猪死亡时间较晚.△RevS突变株保持了菌株的基本生物学特征,但对小鼠和仔猪两种动物模型的致病作用差异较大.

一株万古霉素中介耐药溶血葡萄球菌全基因组测序

目的对分离自血液样本的一株万古霉素中介耐药溶血葡萄球菌进行全基因组测序分析,探讨细菌对万古霉素中介耐药的可能机制。方法通过第三代测序技术对一株万古霉素中介耐药溶血葡萄球菌临床分离株SH-1进行全基因组测序分析,进一步运用Blast对耐药基因和万古霉素耐药相关基因进行分析。VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定及药敏分析系统分析SH-1的药物敏感性,E-test法检测SH-1对万古霉素的敏感性。结果溶血葡萄球菌SH-1对青霉素、苯唑西林、替考拉宁等抗菌药物耐药,对万古霉素中介耐药。E-test检测结果显示SH-1对万古霉素最低抑菌浓度(MIC)值为8μg/ml。SH-1全基因组大小为2622719 bp,GC含量有32.85%,含有2556个编码序列,63个tRNA编码基因,以及16个rRNA基因编码的操纵子。SH-1属于ST97型耐甲氧西林溶血葡萄球菌,SH-1中有18个基因发生了突变,其中万古霉素耐药相关二元调控系统WalK(N70K)、WalK(R280Q)发生了点突变。结论通过全基因组测序初步分析了一株溶血葡萄球菌SH-1菌株基因组特征,研究了SH-1基因突变情况,二元调控系统WalK(N70K)、WalK(R280Q)发生了点突变可能是引起SH-1对万古霉素中介耐药的重要原因。