应用肠杆菌科基因间重复序列分析多重耐药铜绿假单胞菌基因指纹图谱

目的明确多重耐药铜绿假单胞菌在院内感染中的流行情况,为临床防治提供依据。方法用德灵MicroscanWalkAway96SI系统鉴定细菌和读取最小抑菌浓度。应用肠杆菌重复基因间隔共有序列（ERIC）-PCR对铜绿假单胞菌进行基因分型。结果多重耐药铜绿假单胞菌可扩增出丰富的区带,在药敏表型相似的情况下被分为9种基因型。结论流行于大连医科大学第一临床学院的多重耐药铜绿假单胞菌在各科室患者中呈现出散发的状态。ERIC-PCR指纹图谱基因技术分型方法简便快捷,便于铜绿假单胞菌医院感染流行病学监测。     

下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌的分布与耐药性

目的了解耐环丙沙星铜绿假单胞菌的流行情况,分析耐环丙沙星铜绿假单胞菌的耐药性,比较耐环丙沙星铜绿假单胞菌与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌的耐药性差异。方法选择贵阳医学院第三附属医院2011年6月至2014年11月下呼吸道感染标本中分离出的231株耐环丙沙星铜绿假单胞菌与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌,按照《全国临床检验操作规程》进行微生物病原菌鉴定。采用Kirby-Bauer琼脂扩散法进行药敏试验,结果使用SPSS 17.0软件进行统计分析。结果下呼吸道感染标本中共分离出铜绿假单胞菌231株,其中耐环丙沙星铜绿假单胞菌检出率25.54%。从科室分布看,神经外科分离率最高,占47.46%,其次ICU、呼吸内科与消化内科分别占18.64%、13.56%、10.17%;下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌菌株与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌菌株对头孢曲松、阿米卡星、亚胺培南、哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦等19种抗菌药物的耐药率分别为95.65%,71.83%;42.86%,7.69%;17.39%,2.70%;33.33%,11.02%;22.22%,8.00%。下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌菌株耐药率明显高于环丙沙星敏感铜绿假单胞菌菌株,差异具有统计学意义(P0.05)。结论耐环丙沙星铜绿假单胞菌表现为多重耐药性,给临床治疗带来很大的困难。因此严格掌握抗菌药物的选用是延缓病原菌对抗菌药物耐药的有效方法。     

大连地区耐亚胺培南铜绿假单胞菌金属β-内酰胺酶检测及耐药性分析

目的了解大连地区分离的耐亚胺培南铜绿假单胞菌的耐药特征,金属β-内酰胺酶携带情况,提供大连地区院内控制铜绿假单胞菌感染的依据。方法选取2013年1月至2014年9月临床分离的400株铜绿假单胞菌,进行菌种鉴定和药物敏感试验;金属酶检测采用E-test试验;PCR法扩增产金属β-内酰胺酶的基因,并对扩增阳性产物进行测序确认。结果 400株铜绿假单胞菌的标本以呼吸道分泌物最多,占81.5%;分布以呼吸内科和ICU病房最高,占总数的19.8%和25.5%;药敏结果发现有89株铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药,且多数为多重耐药菌株;400株铜绿假单胞菌经E-test试验进行金属酶表型筛查,有17株金属酶阳性,检出率为19.1%;经PCR扩增金属酶基因阳性的有11株,其中8株为IMP-1,3株为VIM-2,其他几种基因均未检出。结论大连地区耐亚胺培南的89株铜绿假单胞菌多数是多重耐药菌株;产金属β-内酰胺酶在大连地区铜绿假单胞菌对亚胺培南耐药中发挥重要作用,酶的基因型主要为IMP-1和VIM-2。     

铜绿假单胞菌fur基因缺失突变株的构建及其表型分析

铁摄取调节蛋白(ferric uptake regulator, Fur)是控制铜绿假单胞菌铁代谢和毒力的关键调节因子。许多课题组尝试构建铜绿假单胞菌fur的缺失突变株均失败,因此铜绿假单胞菌的fur一直被认为是必需基因,这导致其生物学功能一直未得到全面的解析。【目的】构建铜绿假单胞菌fur的缺失突变株,并对该突变株的表型进行分析。【方法】以铜绿假单胞菌PAO1为亲本菌株,通过同源重组的方法构建fur缺失突变株,研究该基因对铜绿假单胞菌生长、铁载体生物合成、抗氧胁迫能力、鞭毛形成、生物被膜形成和毒力等的影响。同时,通过遗传分析对fur缺失突变株生长缺陷表型的原因进行探究。【结果】本研究成功构建了铜绿假单胞菌fur基因的缺失突变株,发现缺失突变fur极大地限制了铜绿假单胞菌的生长能力,并降低了该菌对限铁环境的生长适应性,但不影响该菌对高铁环境的生长适应性。铜绿假单胞菌Δfur的这种生长缺陷表型是细胞生长增殖变慢造成的,而不是诱导细胞死亡引起的。然而,其他异源的fur基因能完全互补Δfur的这种生长缺陷表型,暗示铜绿假单胞菌的Fur蛋白在功能上不存在独特性。尽管Fur与毒素-抗毒素系统PacTA存在功能关联性,但是铜绿假单胞菌Δfur的这种生长缺陷表型却与PacT毒素无关。除了影响铜绿假单胞菌的生长表型,缺失突变fur还使铜绿假单胞菌丧失了对铁载体生物合成的抑制作用,导致该菌对H₂O₂更敏感并丧失了鞭毛的形成能力,同时降低了该菌对大蜡螟幼虫的毒力。此外,缺失突变fur还显著提升了铜绿假单胞菌的胞内环二鸟苷酸(cyclic diguanylate, c-di-GMP)水平,从而诱导pelF和pslA基因的表达,进而促进铜绿假单胞菌生物被膜的形成。【结论】fur是可以缺失的非必需基因,在铜绿假单胞菌的正常生长、铁载体生物合成、抗氧胁迫能力、鞭毛形成、生物被膜形成和毒力等方面都发挥着十分重要的作用,这为针对铜绿假单胞菌的疫苗和抗菌药物开发奠定了基础。     

铜绿假单胞菌分型研究进展

铜绿假单胞菌（特别是多重耐药菌株）是引起医院内感染,甚至大规模暴发流行的重要条件致病菌,本文对铜绿假单胞菌流行病学研究常用的两种分型方法（表型分型法及基因分型法）的研究现况和进展进行了简要介绍。     

铜绿假单胞菌铁摄取调节子Fur诱导表达突变株构建及表型分析

铁摄取调节子 (Ferric uptake regulator,Fur) 是细菌控制细胞内铁平衡的一类重要的调节子。铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa的fur为必需基因,不能直接敲除。文中通过构建诱导型缺失突变株Δfur/attB::PBAD-fur,来研究该基因对铜绿假单胞菌的生长、生物被膜形成、运动能力和抗氧应激能力等方面的影响。结果表明,当Fur低表达时,铜绿假单胞菌在高铁和低铁环境中出现了生长阻滞的现象;低表达Fur的铜绿假单胞菌抵抗H2O2的能力降低,形成生物被膜的能力减弱,游动、颤动 (Twitching) 和丛集 (Swarming) 运动能力也出现了减弱的现象。Fur的表达直接影响铜绿假单胞菌荧光嗜铁素的产量。在铜绿假单胞菌体内表达来自格瑞菲斯瓦尔德磁螺菌Fur超级家族中的蛋白,可以部分恢复铜绿假单胞菌荧光嗜铁素的产量。由此说明,Fur对铜绿假单胞菌的生长、生物被膜形成、抗氧应激能力和运动能力方面都起着至关重要的作用。本研究为铜绿假单胞菌的防治提供理论指导。     

重症监护病房鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌的分布及耐药性监测

目的探讨医院重症监护病房(ICU)鲍曼不动杆菌及铜绿假单胞菌临床分离株的分布及耐药性特点。方法回顾性调查2006年7月至2010年6月ICU患者中分离出的鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌的临床感染情况,对111株鲍曼不动杆菌和73株铜绿假单胞菌的药敏结果进行统计分析,所有数据采用WHONET 5.5软件进行分析。结果鲍曼不动杆菌及铜绿假单胞菌在呼吸道标本中检出率最高(76.1%),其次是CVP导管尖端(8.7%),鲍曼不动杆菌对临床常用抗菌药物耐药率85%的有8种,对亚胺培南的耐药率也达70.3%,耐药率最低的仅有头孢哌酮/舒巴坦(17.1%);铜绿假单胞菌对替卡西林、亚胺培南有较高的耐药率,分别为45.2%、41.1%,对其他抗菌药物耐药率均25%。结论下呼吸道是ICU患者鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌感染的主要部位;ICU患者感染以鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌为主,鲍曼不动杆菌较铜绿假单胞菌耐药及多重耐药性严重。     

PB1样铜绿假单胞菌噬菌体PHW2的生物学特性

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种引起医院感染、急性感染和慢性感染的常见条件致病菌。多重耐药铜绿假单胞菌仍然是引起严重医院感染的常见病菌,其临床治疗面临严峻挑战。噬菌体具有特异性杀菌的能力,在防治铜绿假单胞菌耐药菌方面具有应用前景。【目的】分离能裂解碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌的噬菌体,分析其生物学特性和基因组特征,为噬菌体治疗储备资源。【方法】采集环境水样,用双层琼脂平板法分离噬菌体,对其形态、一步生长曲线、感染复数等生物学特性进行研究;使用IlluminaMiSeq平台测定噬菌体的全基因组序列,利用Newbler3.0、GeneMarkS、BLASTp、Mauve2.4.0等生物信息软件进行拼接、注释和比较基因组学分析。【结果】分离到一株噬菌体PHW2,该噬菌体属肌尾病毒科成员,可裂解7株碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌;其最佳感染复数为0.1。一步生长曲线结果显示,其感染宿主菌PA001的潜伏期为100 min,裂解期为360 min,裂解量为25 PFU/cell;噬菌体PHW2在温度25-50℃和pH 6.0-8.0范围内稳定;紫外照射7 min后PHW2活性明显下降;5%氯仿处理100 min内,PHW2仍保持较高的活性。噬菌体PHW2的基因组长65 984 bp,GC含量为55.69%,编码92个ORFs,不含tRNA。基因组比对结果显示PHW2与PB1样噬菌体高度相似。体外生物被膜抑制试验和清除试验结果显示,噬菌体PHW2能显著抑制宿主菌PA001形成的生物被膜并破坏24 h内形成的生物被膜。【结论】分离鉴定了一株新的PB1样噬菌体PHW2,对碳青霉烯类耐药的铜绿假单胞菌裂解能力强。生物学特性、基因组特征、体外生物被膜抑制试验和清除试验结果表明该噬菌体具有治疗铜绿假单胞菌耐药菌的潜力。     

126株铜绿假单胞菌的临床分布及耐药性分析

目的调查分析象山县中医医院铜绿假单胞菌的临床分布及药敏情况,为临床合理选用抗生素提供可靠的依据。方法采集疑似患者的标本,进行分离、培养与鉴定。采用自动微生物鉴定／药敏分析仪进行鉴定及药敏试验,对2012年7月至2013年10月分离出的126株铜绿假单胞菌（包括21株黏液型铜绿假单胞菌）的分布及耐药性进行回顾性分析。结果126株铜绿假单胞菌临床主要分布情况：痰占80．2％,尿液占11．1％,脓液占7．1％,以呼吸道感染为主。对铜绿假单胞菌保持活性较强同时耐药率〈20％的抗生素有阿米卡星、妥布霉素、亚胺培南、哌拉西林／他唑巴坦,其中碳青霉烯类耐药率升至5％,原来被认为抗铜绿假单胞菌较为有效的喹诺酮类抗生素的耐药率也有了很大提升,左氧氟沙星耐药率升至33％。黏液型铜绿假单胞菌的体外抗菌药物敏感试验耐药性较弱,且明显弱于非黏液型铜绿假单胞菌的耐药性。结论铜绿假单胞菌为医院呼吸道感染的常见致病菌,对多种抗菌药物呈不同程度耐药。加强动态监测,合理使用抗菌药物,对铜绿假单胞菌感染的预防和药物治疗具有重要指导意义。     

仙居县ICU病房铜绿假单胞菌感染调查及耐药性分析

目的了解铜绿假单胞菌在仙居县ICU病房内感染现状及其对临床常用抗菌药物的耐药情况,为铜绿假单胞菌感染的防治提供依据。方法对2011-2013年仙居县人民医院ICU患者下呼吸道感染铜绿假单胞菌药敏情况进行分析,对泛耐药菌株感染危险因素进行单因素分析。结果 622株铜绿假单胞菌对常用的抗生素有不同程度的耐药性,耐药率分别为:哌拉西林28.41%、哌拉西林/他唑巴坦24.84%、阿米卡星8.57%、环丙沙星17.32%、庆大霉素11.23%、左旋氧氟沙星22.36%、妥布霉素3.73%、头孢他啶36.75%、头孢吡肟32.00%、头孢哌酮/舒巴坦15.38%、亚胺培南39.83%、美洛培南37.36%。铜绿假单胞菌是ICU患者下呼吸道感染的主要致病菌,位居第二位,检出率为19.92%。广谱抗生素的应用、气管插管/气管切开、多器官功能障碍综合征是ICU泛耐药铜绿假单胞菌感染主要的危险因素,泛耐药比例为:广谱抗生素的应用78.57%、气管插管/气管切开76.19%、MODS 76.19%。结论铜绿假单胞菌易引发ICU病房下呼吸道感染,且耐药现象严重,易产生泛耐药,临床应根据药敏结果合理用药,控制耐药株的流行。     

Contribution of Tamm-Horsfall protein to virulence of Pseudomonas aeruginosa in urinary tract infection

Tamm-Horsfall glycoprotein (THP) is the most abundant protein which is synthesized by renal tubular cells and excreted in urine. Its role in urinary tract infection has yet not been identified. In the present study, the contribution of THP towards adherence of Pseudomonas aeruginosa to uroepithelial cells and murine peritoneal macrophages was studied. Decreased adherence of THP-coated P. aeruginosa to UECs and phagocytes was observed in vitro. In vivo, P. aeruginosa showed increased renal bacterial load and tissue pathology in a mouse model of acute ascending pyelonephritis, when THP-coated P. aeruginosa was used to cause infection. This study shows that THP may not necessarily act as a host defense component; rather, it may help in renal colonization of P. aeruginosa in vivo.     

植物精油对铜绿假单胞菌群体感应系统的抑制作用研究进展

群体感应（quorum sensing,QS）是细菌个体与个体之间的一种交流机制,广泛存在于细菌中。铜绿假单胞菌是人类的一种条件致病菌,它具有至少3种QS系统,即las、rhl和pqs系统,且各系统之间存在着级联调控关系,它们共同作用调控着该菌众多毒力基因的表达和毒力因子的产生。近年来,通过抑制铜绿假单胞菌的QS系统以控制其毒力和致病力,成为一种新型的铜绿假单胞菌感染防控策略。植物精油是一种天然的群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitors, QSI）,多种精油活性化合物都能抑制铜绿假单胞菌的QS系统,而且尚未发现细菌对其产生耐药性。基于此,梳理了铜绿假单胞菌QS系统的组成及其级联调控关系,简要介绍了植物精油的QS抑制机制和抑制活性,并重点综述了萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含硫含氮化合物4类精油化合物对铜绿假单胞菌QS系统抑制作用的研究进展,以期为从天然化合物中发现和筛选安全、高效的细菌QSI的相关研究提供参考,并为致病菌的防控奠定理论基础。     

Pseudomonas aeruginosa flagellin and alginate elicit very distinct gene expression patterns in airway epithelial cells: implications for cystic fibrosis disease

Infection with the opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa remains a major health concern. Two P. aeruginosa phenotypes relevant in human disease include motility and mucoidy. Motility is characterized by the presence of flagella and is essential in the establishment of acute infections, while mucoidy, defined by the production of the exopolysaccharide alginate, is critical in the development of chronic infections, such as the infections seen in cystic fibrosis patients. Indeed, chronic infection of the lung by mucoid P. aeruginosa is a major cause of morbidity and mortality in cystic fibrosis patients. We have used Calu-3 human airway epithelial cells to investigate global responses to infection with motile and mucoid P. aeruginosa. The response of airway epithelial cells to exposure to P. aeruginosa motile strains is characterized by a specific increase in gene expression in pathways controlling inflammation and host defense. By contrast, the response of airway epithelia to the stimuli presented by mucoid P. aeruginosa is not proinflammatory and, hence, may not be conducive to the effective elimination of the pathogen. The pattern of gene expression directed by flagellin, but not alginate, includes innate host defense genes, proinflammatory cytokines, and chemokines. By contrast, infection with alginate-producing P. aeruginosa results in an overall attenuation of host responses and an antiapoptotic effect.     

铜绿假单胞菌群体感应系统介导的呼吸道病原菌种间互作研究进展

细菌性慢性呼吸道感染是严重威胁人类健康和制约社会经济发展的常见疾病。呼吸道环境和结构的复杂性导致慢性感染病灶常常定植着多种病原菌,如铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus、大肠埃希氏菌Escherichia coli、肺炎克雷伯氏菌Klebsiella pneumoniae、鲍曼不动杆菌Acinetobacter baumannii和白色念珠菌Candida albicans等。这些病原菌在慢性呼吸道感染的发展过程中进化出了合作、竞争、共生等复杂的种间关系,通过形成相对稳定的群落系统使多种病原菌成为一个整体来应对呼吸道各种苛刻的生存条件,从而导致呼吸道感染针对性治疗的失败或病情反复。目前国际上关于病原菌种间互作关系的研究正处于起步阶段,临床证据表明铜绿假单胞菌的定植与慢性呼吸道感染的发生、发展息息相关,并且该菌可以利用群体感应系统来主导与其他病原菌的互作与共存。因此,本文围绕群体感应系统综述了铜绿假单胞菌与其他常见呼吸道感染病原菌的种间关系和互作机理,可加深人们对病原菌种间互作与慢性呼吸道感染相关疾病关联性的认识,并为进一步临床治疗方案的改进、疾病控制和新型抗感染药物的研发提供新视角、新方向。     

铜绿假单胞菌随机启动子库的构建及受铁调控基因的筛选和鉴定

[目的]针对铁这种几乎所有微生物都必需的,对病原菌尤为重要的营养元素,在全基因组水平上检测铜绿假单胞菌的铁感应基因.[方法]采用含LuxCDABE报道子的质粒pMS402为载体,构建了铜绿假单胞菌的随机启动子库,建立了特定条件下研究铜绿假单胞菌全基因组基因表达变化的高通量平台.[结果]验证了2个已知的受铁调控的基因,并发现了尚未报道的二氢叶酸还原酶,磷酸葡萄糖脱水酶和柠檬酸铁转运蛋白受铁调控的现象,发现与铁相关的四个功能未知的基因和3个假定蛋白的基因.[结论]研究结果对于阐明铁在铜绿假单胞菌中的调控作用,揭示铁对细菌生理及致病性的作用机制提供了理论基础.随机启动子库的构建也为细菌基因组水平研究基因表达提供了一个有用的工具.     

Positive signature-tagged mutagenesis in Pseudomonas aeruginosa: tracking patho-adaptive mutations promoting airways chronic infection

The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa can establish life-long chronic infections in the airways of cystic fibrosis (CF) patients. Persistent lifestyle is established with P. aeruginosa patho-adaptive variants, which are clonal with the initially-acquired strains. Several reports indicated that P. aeruginosa adapts by loss-of-function mutations which enhance fitness in CF airways and sustain its clonal expansion during chronic infection. To validate this model of P. aeruginosa adaptation to CF airways and to identify novel genes involved in this microevolution, we designed a novel approach of positive-selection screening by PCR-based signature-tagged mutagenesis (Pos-STM) in a murine model of chronic airways infection. A systematic positive-selection scheme using sequential rounds of in vivo screenings for bacterial maintenance, as opposed to elimination, generated a list of genes whose inactivation increased the colonization and persistence in chronic airways infection. The phenotypes associated to these Pos-STM mutations reflect alterations in diverse aspects of P. aeruginosa biology which include lack of swimming and twitching motility, lack of production of the virulence factors such as pyocyanin, biofilm formation, and metabolic functions. In addition, Pos-STM mutants showed altered invasion and stimulation of immune response when tested in human respiratory epithelial cells, indicating that P. aeruginosa is prone to revise the interaction with its host during persistent lifestyle. Finally, sequence analysis of Pos-STM genes in longitudinally P. aeruginosa isolates from CF patients identified signs of patho-adaptive mutations within the genome. This novel Pos-STM approach identified bacterial functions that can have important clinical implications for the persistent lifestyle and disease progression of the airway chronic infection.