钼酸盐转运体ModABC促进肺炎克雷伯菌肌肉感染及其治疗新思路

【背景】肺炎克雷伯菌(肺克)是医院感染和社区获得性感染的重要病原菌,由于近年来肺克菌株耐药情况越来越严重,使得其感染在临床治疗上更加棘手。目前肺克感染引起化脓性肌炎的罕见病例越来越多,而深层肌肉组织感染可能会形成厌氧环境,钼酸盐转运体ModABC是细菌厌氧硝酸盐呼吸所必需。前期研究发现ModA可能与肺克毒力正相关。【目的】研究钼酸盐转运体ModABC对肺克肌肉感染的作用及钨酸盐治疗的可能性。【方法】构建modA无痕缺失突变株与回补株,通过检测体外厌氧生长、硝酸还原酶活性和小鼠肌肉感染实验分析ModABC对肺克肌肉感染的作用及机制;通过钨酸盐处理(体外、体内)探讨钨酸盐治疗肺克肌肉感染的可能性及疗效。【结果】成功构建了modA无痕缺失突变株与回补株,发现modA基因敲除后肺克体外厌氧生长明显被极大地抑制、硝酸还原酶活性显著降低,小鼠肌肉脓肿模型显示敲除株ΔmodA感染肌肉脓肿大大消减,并且在肌内生长及侵袭受限;体外钨酸盐处理能够抑制野生株WT厌氧硝酸盐呼吸,在肌肉脓肿模型中也能显著抑制WT生长,但对敲除株ΔmodA无影响。【结论】钼酸盐转运体ModABC通过增强侵袭力和促进厌氧硝酸盐呼吸来提供适应优势而促进肺克肌肉感染,钨酸盐可以降低由ModA赋予的适应优势而对肺克肌肉感染具有一定的治疗作用。本研究有助于阐明钼离子对肺克致病性的作用机制及为其治疗提供新思路,为深入研究肺克尤其是耐碳青霉烯高毒力肺克感染的治疗奠定基础。     

末端氧化酶CyxA增强肺炎克雷伯菌对外界环境的抵抗力及致病性

【背景】细胞色素bd末端氧化酶存在于许多致病菌中,保护细菌免受各种不利环境应激的损害,促进多种致病菌的毒力,由于真核生物缺乏这种酶,被认为是开发新型抗菌药物的一个有前景的靶标,肺炎克雷伯菌(以下简称“肺克”)中末端氧化酶的作用至今尚不清楚。【目的】探究末端氧化酶CyxA在肺炎克雷伯菌中的生物学功能。【方法】构建cyxA基因无痕缺失株与回补株,通过体外实验比较野生株WT及敲除株ΔcyxA的生长能力、生物被膜和荚膜合成能力、对不同环境因素(酸性、高渗、氧化、还原)及抗生素的抵抗力,同时结合体内感染实验分析CyxA对肺克致病性的作用。【结果】缺失cyxA基因后肺克体外有氧生长能力明显降低,生物被膜和荚膜合成能力无差异,对pH 5.5、1.9%氯化钠、过氧化氢、β-巯基乙醇和部分β-内酰胺类及氨基糖苷类抗生素的抵抗力降低。通过小鼠滴鼻实验发现缺失cyxA基因后肺克的致病性降低。【结论】本研究首次证实末端氧化酶CyxA促进肺克有氧生长,增强该菌对酸性、高渗、氧化还原环境及部分抗生素的抵抗力,从而增强肺克的致病性。该研究为进一步阐明末端氧化酶对肺克致病性的分子机制奠定基础,为后续开发靶向肺克末端氧化酶的新型抗菌药物提供参考。