葡萄糖类似物甲基葡萄糖对表皮葡萄球菌生物被膜形成的影响及调节机制的研究

生物被膜(Biofilm)是条件致病菌表皮葡萄球菌(Staphylococcusepidermidis)的主要致病因素,生物被膜的形成依赖多糖PIA的合成,PIA合成与细菌糖代谢相关。通过研究葡萄糖类似物甲基葡萄糖(MethylDglucoside,MG)对生物被膜的形成及相关基因表达的影响,考察生物被膜形成的调控机制并寻找抑制生物被膜形成的方法。甲基葡萄糖能抑制97337株生物被膜的形成,而且不同浓度的甲基葡萄糖对生物膜作用不同。甲基葡萄糖对97337株生物被膜形成的早期的粘附有较强的抑制作用;不同浓度的甲基葡萄糖处理后对ica和AtlE基因的mRNA表达水平影响不大,但能诱导agr基因的表达,这与甲基葡萄糖处理不同时间后的结果一致;而且甲基葡萄糖处理后97337的表面相关蛋白的组成明显改变。甲基葡萄糖对生物膜的抑制并不直接由于它对生长的抑制,它对细菌生长和生物被膜形成的抑制与其在细菌糖代谢中的竞争性相关;甲基葡萄糖能通过调控agr基因的表达改变细菌表面从而抑制97337的早期粘附和生物被膜的形成,但没有通过调控icaADBC、icaR的表达抑制生物膜的形成,可能与其对合成PIA相关糖基转移酶的竞争性抑制相关。     

表皮葡萄球菌vraSR-srrAB突变株的构建及生物学表型

【背景】形成生物被膜是表皮葡萄球菌的主要致病方式,双组分系统(two-component regulatory system, TCS) VraSR和SrrAB与细菌的生长、生物被膜形成等多种生物学表型密切相关。敲除表皮葡萄球菌SE1457 vraSR后细胞壁变薄,生物被膜形成量降低,而敲除srrAB后生长进入稳定期的时间延长,生物被膜形成量也降低,且TCS-VraSR和SrrAB均通过ica途径调控表皮葡萄球菌生物被膜的形成。ica操作子是表皮葡萄球菌生物被膜形成的重要调节元件,由icaADBC这4个开放阅读框(openreadingframe,ORF)和1个转录方向相反的icaR组成,IcaR是icaADBC的抑制子。【目的】探索TCS-VraSR和SrrAB协同调控表皮葡萄球菌生长及生物被膜形成中的作用,为防控表皮葡萄球菌引起的持续性感染奠定基础。【方法】构建pKOR1-ΔvraSR重组质粒,经大肠杆菌DC10B修饰后转入ΔsrrAB,通过同源重组在ΔsrrAB突变株的基础上进一步敲除vraSR基因,疑似ΔvraSR-srrAB突变株经PCR、RT-PCR和测序验证。检测Δvra...     

十二烷基苯磺酸钠对引发内置物感染表皮葡萄球菌生物被膜的作用

【背景】随着医用内置物的广泛使用,由表皮葡萄球菌生物被膜导致的医院获得性感染不断增多,目前鲜见关于表面活性剂针对表皮葡萄球菌生物被膜作用的报道。【目的】通过研究阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠(sodium dodecyl benzene sulfonate,SDBS)分别对ATCC 35984 (产膜表皮葡萄球菌标准株)生物被膜的清除、生物被膜内细菌代谢和形成生物被膜的关键物质多糖胞间黏附素(polysaccharide intercellular adhesion,PIA)产生的影响,为临床使用SDBS防治由表皮葡萄球菌生物被膜引起的相关感染提供可靠的理论及实践依据。【方法】利用XTT减低法,评价SDBS对ATCC 35984已形成生物被膜的清除效率及对生物被膜内细菌代谢的影响;激光共聚焦显微镜观察SDBS对生物被膜作用的效果;采用刚果红培养基观察SDBS对PIA产生的影响。【结果】浓度为256、128、64、32、16 mg/L的SDBS在作用6、12、24 h时,对ATCC 35984的生物被膜均有显著的清除效率(P0.01);浓度为32 mg/L时对生物被膜内细菌的代谢有显著抑制作用(P0.05),并随作用浓度的增加而增强;激光共聚焦显微镜观察显示256、128、64 mg/L的SDBS对生物被膜的清除效率较为理想,SDBS浓度为64、32 mg/L时对PIA的形成无明显抑制作用。【结论】SDBS对表皮葡萄球菌生物被膜内细菌的代谢有显著抑制作用,对生物被膜形态结构有显著破坏作用。     

香芹酚抑制金黄色葡萄球菌生物被膜的形成

【背景】生物被膜是细菌的一种自我保护形式,可以增强细菌对药物及宿主免疫应答的抵抗力,引起细菌耐药性和持续性感染。【目的】探究香芹酚对金黄色葡萄球菌生物被膜的作用机制,为开发新型抗生物被膜药物提供可靠的理论依据。【方法】通过结晶紫染色法检测香芹酚对供试菌株生物被膜形成的抑制和对成熟生物被膜的清除作用;使用刚果红平板法探究香芹酚对供试菌株生物被膜形成过程中细胞间多糖黏附素(polysaccharide intercellular adhesion,PIA)合成的作用;通过分光光度法检测香芹酚对胞外DNA (extracellular DNA,eDNA)分泌的抑制作用;利用RT-PCR技术检测香芹酚对供试菌株的生物被膜相关基因icaA、cidA和sarA转录水平的影响。【结果】香芹酚对生物被膜形成的抑制和生物被膜的清除均有较强作用效果。256μg/mL香芹酚抑制PIA合成和e DNA释放的效果显著。香芹酚可通过抑制相关基因转录从而抑制生物被膜的形成,当64μg/mL的香芹酚作用后,sarA的转录水平降低了60.44%±2.91%,cidA的转录水平降低了76.48%±1.67%,icaA的转录水平降低了70.00%±1.94%。【结论】香芹酚对金黄色葡萄球菌ATCC 25923生物被膜的抑制和清除作用显著,其作用机制主要是通过降低icaA、sarA和cidA基因转录水平抑制PIA的合成和eDNA的释放。     

黄芩素抑制金黄色葡萄球菌生物被膜的形成

细菌生物被膜的形成是导致细菌耐药和引起持续性感染的主要原因之一。本文通过检测黄芩素对金黄色葡萄球菌26112菌株（Staphylococcus aureus 26112,SA26112）多糖细胞间黏附素（polysaccharide intercellular adhesion, PIA）的合成和胞外DNA（extracellular DNA,eDNA）释放量的影响,及其对icaA和cidA基因表达量的影响,探讨黄芩素对金黄色葡萄菌生物被膜形成的抑制作用及其机制。结果显示,黄芩素能抑制SA26112生物被膜的形成,其抑杀SA26112的最低抑菌浓度和最低杀菌浓度均为0.04 mg/mL。0.16 mg/mL黄芩素和256 μg/mL环丙沙星单独作用时,均不能杀死其成熟生物被膜内的SA26112细菌,而当二者联用时则可杀死成熟生物被膜内的细菌。黄芩素能显著抑制SA26112菌株PIA的合成、eDNA的释放量及icaA和cidA基因的相对表达量。其中,0.04 mg/mL黄芩素作用SA26112菌株24 h,与对照组相比,eDNA的释放量减少97%,icaA和cidA基因的相对表达量分别减少62%和41%。上述结果表明,黄芩素能抑制SA26112菌株生物被膜的形成,其作用机制可通过降低icaA和cidA的基因表达量,进而影响PIA的合成和eDNA的释放,来抑制金黄色葡萄球菌生物被膜的形成。     

葡萄球菌生物膜形成机制与ica之间的关系

ica位点编码的胞外多糖(PIA/PNAG)对理解葡萄球菌生物膜相关感染病理学方面具有重要的意义.关于ica位点与PIA/PNAG之间如何调节的研究还不全面,另外一种独立于ica的生物膜形成机制存在于表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌中;细胞表面相关蛋白也能调节生物膜的形成,这些发现为探究它们在生物膜形成机制的潜在作用提供了重要基础.     

冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜的抑制机制

【背景】金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性致病菌,易在食品及加工器具表面形成生物膜,引起食品腐败和疾病的传播,威胁食品安全。【目的】研究冬凌草甲素抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成的作用机制。【方法】使用结晶紫染色法和扫描电镜观察冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜形成的抑制作用,刚果红平板法定性检测冬凌草甲素对细胞间多糖黏附素(polysaccharideintercellular adhesion,PIA)合成的影响,分光光度法测定冬凌草甲素对供试菌株胞外DNA (eDNA)释放量的影响,RT-PCR技术检测冬凌草甲素对供试菌株ica A、cid A、agr A和sar A基因表达量的影响。【结果】冬凌草甲素对金黄色葡萄球菌生物膜形成有较强的抑制作用;冬凌草甲素能显著抑制PIA的合成,且呈浓度剂量依赖;冬凌草甲素能抑制供试菌株e DNA的释放量,其中1/4最小抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)的冬凌草甲素作用金黄色葡萄球菌16 h后,与对照组相比,e DNA的释放量降低了48.62%;冬凌草甲素可显著抑制金黄色葡萄球菌生物膜形成相关基因的表达,其中1/2MIC的冬凌草甲素作用金黄色葡萄球菌16 h后,ica A、cid A、agr A和sar A基因的表达量分别比对照降低了91.6%、94.7%、77.6%和70.4%。【结论】冬凌草甲素通过抑制ica A和cid A基因的表达,影响PIA的合成和eDNA的释放,进而干预生物膜的形成。     

引发医院感染表皮葡萄球菌生物被膜的检测*

为了解引发医院感染的表皮葡萄球菌中ica操纵元的存在与生物被膜的产生的关系及其对抗生素敏感性的影响,收集了引发医院感染的表葡萄球菌106株,采用定量和定性法检测生物被膜的产生,PCR法检测ica操纵元基因的存在以及测量细菌对红霉素(ERY)、氨苄青霉素(AMP)、头孢西丁(FOX)、头孢曲松(CRO)、替考拉宁(TEC)、环丙沙星(CIP)、四环素(TCY)、复方新诺明(SXT)、万古霉素(VAN)的最小抑菌浓度(MIC);106株表皮葡萄球菌分离株中,有33株检测出icaABC(31．1％);ica相似文献   

金黄色葡萄球菌hmp基因缺失突变株的构建及抗一氧化氮能力分析

摘要：【目的】:构建金黄色葡萄球菌RN6390黄素血红蛋白(flavohaemoglobin, HMP)基因缺失突变株,研究其抗一氧化氮(Nitric Oxide, NO) 能力及其在细菌生物被膜形成中的作用。【方法】：根据同源重组技术的原理,利用PCR扩增RN6390的hmp基因上下游同源臂,经过抗生素和温度交替培养筛选hmp基因缺失突变株,利用基因组PCR、定量PCR对突变菌株进行鉴定。以硝普钠（SNP）为NO供体,检测了hmp基因缺失菌株的抗NO能力,并初步研究了hmp基因在生物被膜形成中的作用。【结果】：成功构建了RN6390的hmp基因缺失突变株,外源NO能够诱导菌株hmp基因的表达,hmp基因缺失菌株抗NO能力明显下降,但其生物被膜形成能力有明显提高。【结论】：获得了RN6390的hmp基因缺失突变株,该突变株的获得为进一步研究hmp基因的生物功能,以及细菌内源性NO的作用奠定了良好的技术平台。     

引发医院感染表皮葡萄球菌生物被膜的检测

为了解引发医院感染的表皮葡萄球菌中ica操纵元的存在与生物被膜的产生的关系及其对抗生素敏感性的影响,收集了引发医院感染的表葡萄球菌106株,采用定量和定性法检测生物被膜的产生,PCR法检测ica操纵元基因的存在以及测量细菌对红霉素（ERY）、氨苄青霉素（AMP）、头孢西丁（FOX）、头孢曲松（CRO）、替考拉宁（TEC）、环丙沙星（CIP）、四环素（TCY）、复方新诺明（SXT）、万古霉素（VAN）的最小抑菌浓度（MIC）;106株表皮葡萄球菌分离株中,有33株检测出icaABC（31．1％）;ica^＋菌中产膜菌的检出率高于ica^＋菌（P=0．001）;葡萄糖和NaCl可提高产膜菌的检出率;ica^＋浮游菌对红霉素,头孢西丁和头孢曲松的耐药率高于ica^＋浮游菌株,但对氨苄青霉素,环丙沙星,四环素和复方新诺明的耐药率与ica^＋菌相似;ica位点基因的存在与引发表葡菌医院感染密切相关,但生物被膜内菌耐药机制还需进一步研究。     

Induction of Staphylococcus epidermidis biofilm formation via proteolytic processing of the accumulation-associated protein by staphylococcal and host proteases

Because of its biofilm forming potential Staphylococcus epidermidis has evolved as a leading cause of device-related infections. The polysaccharide intercellular adhesin (PIA) is significantly involved in biofilm accumulation. However, infections because of PIA-negative strains are not uncommon, suggesting the existence of PIA-independent biofilm accumulation mechanisms. Here we found that biofilm formation in the clinically significant S. epidermidis 5179 depended on the expression of a truncated 140 kDa isoform of the 220 kDa accumulation-associated protein Aap. As expression of the truncated Aap isoform leads to biofilm formation in aap-negative S. epidermidis 1585, this domain mediates intercellular adhesion in a polysaccharide-independent manner. In contrast, expression of full-length Aap did not lead to a biofilm-positive phenotype. Obviously, to gain adhesive function, full-length Aap has to be proteolytically processed through staphylococcal proteases as demonstrated by inhibition of biofilm formation by alpha(2)-macroglobulin. Importantly, also exogenously added granulocyte proteases activated Aap, thereby inducing biofilm formation in S. epidermidis 5179 and four additional, independent clinical S. epidermidis strains. It is therefore reasonable to assume that in vivo effector mechanisms of the innate immunity can directly induce protein-dependent S. epidermidis cell aggregation and biofilm formation, thereby enabling the pathogen to evade clearance by phagocytes.     

黄芩组织培养同源四倍体的诱导

应用组织培养技术对黄芩进行多倍体诱导,结果表明：组织培养条件下,在培养基中添加一定浓度和秋水仙素,或者把带有绿色芽点的黄芩愈伤组织经０．２％秋水仙素溶液浸泡一定时间后再进行培养,均可诱发黄芩多倍体的产生,但以后效果较好,诱导率可达４０．０％,通过试管苗根尖染色体显微观察,鉴定出５０多个黄芩同源四倍体,为今后优良品种的选育打下基础。     

江苏沿海互花米草(Spartina alterniflora Loisel)盐沼扩展过程的遥感分析

互花米草(SpartinaalternifloraLoisel)自1982年在江苏沿海栽种以来,在江苏沿海已形成了大片互花米草盐沼。本文通过对历年TM卫星相片上互花米草盐沼的识别、判读及统计,认为江苏沿海互花米草盐沼的年扩展速度在早期较慢,仅为23 4%,中期较快为89%,后期又减慢为48%。结合野外调查,绘制出了江苏沿海互花米草的分布图。此外,就互花米草盐沼对江苏沿海湿地植被演替的影响进行了讨论。     

持留菌及其对微生物膜的耐受性影响研究进展

持留菌（persisters）是细菌种群中所占比例不到0.1%的一类特殊亚群,具有与种群内普通菌、抗性突变菌所不同的特征,其形成机制复杂,不易分离培养.持留菌可通过“休眠-生长-增殖”应对逆境的胁迫,维持自身生存和菌体结构稳定,在生物膜的多药耐受性与多金属耐性中发挥着重要作用,对于维持微生物群落结构稳定具有重要意义.本文从持留菌的研究历程、特点、基因调控机制及其对微生物膜的耐药性与多金属耐性的影响等方面进行了综述,并对今后的研究方向进行了展望.     

Modulation of poly-N-acetylglucosamine accumulation within mature Staphylococcus epidermidis biofilms grown in excess glucose

PNAG is a major component of Staphylococcus epidermidis biofilms involved in intercellular adhesion as well as in the interaction of the biofilm with components of the host immune response. Synthesis of PNAG has been found to be regulated by several environmental factors. In the present study, the effect of glucose metabolism-dependent culture medium acidification in PNAG accumulation was evaluated. Established S. epidermidis biofilms were allowed to grow in excess glucose with or without maintained pH conditions. PNAG accumulation in these biofilms was determined by flow cytometry and fluorescence microscopy using wheat germ agglutinin as a fluorescent probe. Biofilms grown in maintained pH conditions presented significantly higher amounts of this polymer as well as higher icaA expression than biofilms grown in acidic pH conditions. Moreover, PNAG accumulation in biofilms grown in non-maintained pH conditions occurred in association with cell death. Overall, we show that glucose metabolism by decreasing the culture pH affects biofilm physiology in respect to PNAG production and cell death. The reported in vitro modulation of PNAG accumulation within S. epidermidis biofilms further highlights the role of environment on determining the biofilm physiological state.