细菌中基因组岛的转移与调控机制研究进展

基因水平转移可导致细菌不同种属间个体DNA的交换,从而使细菌对环境的适应性增强,是细菌进化的重要途径之一。基因组岛是基因水平转移的重要载体,可移动的基因组岛能够整合到宿主的染色体上,并在特定的条件下切除,进而通过转化、接合或转导等方式转移到新的宿主中。基因组岛具有多种生物学功能,如抗生素抗性、致病性、异源物质降解、重金属抗性等。基因组岛的转移造成可变基因在不同种属细菌间的广泛传播,例如毒力和耐药基因的传播导致了多重耐药细菌的产生,威胁人类健康。基因组岛由整合酶介导转移,同时在转移的过程受到多种不同转录因子的调控。本文对细菌中基因组岛的结构特点、转移和调控机制以及预测等方面进行了综述,并最终阐明基因组岛的转移及其调控机制是遏制基因组岛传播的重要策略。     

香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪肠道中的定殖

【背景】已有研究表明,微生物在宿主肠道中的定殖受宿主、肠道环境、微生物物种特性和菌株来源等多个因素的影响。一般认为,来源于同类宿主的微生物菌株,在该类宿主肠道中具有定殖优势,但缺乏在物种和菌株水平上研究微生物自身特性在宿主肠道中定殖的研究报道。【目的】将不同来源(同类宿主肠道、非同类宿主肠道和非肠道环境)、具有不同生物学特性的3株香坊肠球菌(Enterococcus xiangfangensis)和4株罗伊氏乳杆菌(Lactobacillus reuteri)对无菌猪肠道进行定殖,在物种和菌株2个水平上探究物种特性和菌株来源对宿主肠道定殖的偏好性,揭示影响微生物定殖效率的关键因素。【方法】在本项研究中,将从藏猪(Tibetan pigs)、小鼠(ob/ob mice)、食蟹猴(Macaca fascicularis)和发酵食品中分离得到的多株香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌,制成混合菌剂对无菌巴马香猪(Bama miniature pig)进行为期4周的饲喂,并通过实时荧光定量PCR方法检测这7株菌在无菌猪肠道中的定殖情况。【结果】在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌在无菌猪体内具有相近的定殖细胞数目。但是在菌株水平上,小鼠来源的香坊肠球菌(EX-MS)和罗伊氏乳杆菌(LR-MS)定殖的细胞数目显著高于其他5株菌,表明小鼠来源的菌株具有定殖优势。在体外混合培养中,将3株香坊肠球菌和4株罗伊氏乳杆菌分别等比例混合培养72 h后,发现香坊肠球菌EX-MS菌株的细胞数目高于香坊肠球菌EX-MK和EX-PG菌株;在罗伊氏乳杆菌中,4株菌的细胞数目相近。7株菌相互作用表明,EX-MS菌株对EX-MK和EX-PG菌株均有明显的抑制作用,但对4株罗伊氏乳杆菌无抑制作用。【结论】本次定殖实验的结果表明,在物种水平上,香坊肠球菌和罗伊氏乳杆菌均具有在无菌猪肠道中良好的定殖能力;但在菌株水平上,小鼠来源的香坊肠球菌EX-MS菌株和罗伊氏乳杆菌LR-MS菌株具有定殖优势;同时发现,小鼠来源的香坊肠球菌EX-MS菌株通过抑制同物种的EX-PG和EX-MK菌株,获得了在宿主肠道中的定殖优势。     

耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌的临床分布及基因组流行病学分析

【背景】鲍曼不动杆菌是造成临床感染的重要病原菌之一,其对碳青霉烯类抗生素的耐药形势日益严重,利用基因组测序技术解析其临床分布特征和流行病学规律有助于临床感染的有效防治。【目的】研究沧州市中心医院2018年检出的200株耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌(carbapenem-resistant Acinetobacter baumannii,CRAB)的临床分布和基因组流行病学特征,以期为预防院内感染及抗感染治疗提供理论依据。【方法】选取2018年各临床科室的耐碳青霉烯鲍曼不动杆菌,采用细菌鉴定及药敏分析仪对16种抗生素进行药敏试验;PCR扩增检测碳青霉烯酶基因;多位点序列分型技术(multilocus sequence typing,MLST)检测菌株序列型;基因组流行病学分析揭示菌株传播关系。【结果】本院CRAB主要分布在急诊重症加强护理病房(intensive care unit,ICU)(47.0%)、呼吸内科(19.5%)和重症医学科(12.0%),它们对亚胺培南、美罗培南、氨苄西林/舒巴坦、环丙沙星、庆大霉素、左旋氧氟沙星、哌拉西林/他唑巴坦、替卡西林/棒酸、阿米卡星及第三四代头孢类抗...     

细菌固有耐药的研究进展

人们以往大多只关注由敏感细菌通过基因水平转移和自发突变方式获得的耐药性,而忽略了细菌对某类抗生素天然耐药的重要特性,细菌的这种特性又被称为固有耐药。固有耐药由固有耐药基因决定,这类基因是指存在于某类细菌染色体上位置保守的与耐药相关的一类基因。近年来,对固有耐药基因的研究已经越来越受到重视。固有耐药基因的发现不仅可以为新药研制提供药物作用靶标,而且通过阻断病原菌固有耐药基因还可使以往对该类菌不起作用的抗生素药物重新焕发抗菌活性。此外,已有研究表明固有耐药基因能够被移动元件捕获进而可水平转移至其他细菌,因此通过监测固有耐药基因可以预测耐药菌的出现。本文对传统的细菌固有耐药机制包括细胞膜的低渗透性和多药外排泵系统,以及已知重要病原菌的转移酶和代谢相关酶的固有耐药机制进行了介绍。同时,进一步对隐性固有耐药基因的特性进行了阐释,最后探讨了固有耐药与获得性耐药的进化关系,指出固有耐药基因很可能是一些获得性耐药基因的来源。