大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜群体密度感应系统调控毒力因子表达的影响

目的通过体外测定铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）群体密度感应（Quorum Sensing,QS）系统调控的毒力因子表达,比较大蒜素干预前后毒性因子表达的差异以及对铜绿假单胞菌PAO1成熟生物膜（biofilm,BF）的影响。方法应用ELISA法比较处理前后外毒素A的含量差异;利用弹性蛋白一刚果红染色的方法,测定处理前后弹性蛋白酶活性;用蒽酮一硫酸法测定鼠李糖脂;利用荧光酶标仪检测青脓素含量变化;利用激光共聚焦显微镜观察干预前后大蒜素对铜绿假单胞菌成熟BF的影响。结果大蒜素干预后与生理盐水对照组比较,外毒素A、弹性蛋白酶、鼠李糖脂和青脓素表达分别由（19．630±0．573）pg/μl、（0．467±0．003）、（2．009±0．063）g／L、（9325．833±367．675）下降到（6．529±0．289）pg／μl、（0．032±0．001）、（0．269±0．009）g／L、（7819．167±111．800）。激光共聚焦显微镜观察可见生理盐水对照组细菌菌落云集呈蘑菇状分布,干预组黏附的细菌稀疏散在平坦分布。结论大蒜素可抑制铜绿假单胞菌群体密度感应系统调控的毒力因子表达,减弱其毒力,干扰BF分化成熟。     

植物发酵液提取物对铜绿假单胞菌生物膜的作用

【目的】探讨植物发酵液提取物(plant fermentation extract,PFE)对铜绿假单胞菌生物膜的抑制作用,为临床上铜绿假单胞菌感染相关疾病的治疗提供参考。【方法】通过划线法分离临床标本中的铜绿假单胞菌并进行鉴定,通过报告菌株测定铜绿假单胞菌的毒力因子,采用试管法和激光共聚焦扫描显微镜测定生物膜的形成。【结果】在分离出的16株铜绿假单胞菌中,PFE对PA007菌株的作用效果最好,1%PFE显著降低PA007菌株生物膜、绿脓菌素和N-(3-oxododecanoyl)-HSL(3-oxo-C12-HSL)的产量(P0.05)。同时,也显著降低Las A蛋白酶的活性以及持留菌存活率(P0.05)。荧光定量PCR实验结果表明PFE能显著抑制las I和pqs A基因的表达(P0.05)。【结论】PFE具有抗铜绿假单胞菌感染能力,在临床上铜绿假单胞菌感染疾病的治疗中具有巨大的潜在价值。     

群体感应信号分子降解基因对铜绿假单胞菌毒力和生物膜形成的影响

来源于苏云金芽孢杆菌的aiiA基因克隆至Pseudomonas/E. coli穿梭载体并转入铜绿假单胞菌PAO1菌株, Western杂交显示AiiA蛋白在PAO1中正确表达. IPTG诱导9和21 h后分别取样检测两种信号分子的含量, 表达aiiA基因的菌株信号分子被完全降解; 检测重要的毒力因子弹性蛋白酶和绿脓菌素, 表达aiiA基因的菌株中毒力因子的含量明显少于野生型对照和空载体对照; 与运动性相关的丛集运动测定也表明, aiiA基因影响了细菌的丛集运动. 进一步通过液体和固体表面形成生物膜的差异以及对生物膜结构的扫描电子显微镜观察, aiiA基因的表达对铜绿假单胞菌生物膜的形成有重要影响.     

中药厚朴中群体感应抑制剂的分离与活性评价

目的:从中药厚朴中分离得到群体感应抑制剂,并对其活性进行评价。方法:利用铜绿假单胞菌QSIS-las I对中药厚朴的粗提物进行活性检测及追踪,采用生物自显影薄层色谱、制备薄层色谱和高效液相色谱技术,分离纯化厚朴中的活性化合物,应用核磁共振波谱解析确定其结构。分别利用分光光度法及地衣酚法测定绿脓菌素和鼠李糖脂的产量,并通过半固体培养基检测铜绿假单胞菌的swarming运动,利用RT-PCR检测与QS调控相关基因的m RNA表达的影响。结果:厚朴粗提物具有群体感应抑制活性,其活性化合物结构鉴定为和厚朴酚。亚抑菌浓度下的和厚朴酚能明显抑制毒力因子如鼠李糖脂和绿脓菌素的产量以及swarming运动,且能够有效抑制QS相关基因m RNA水平的表达(P0.05)。结论:和厚朴酚是一种新的群体感应抑制剂,可能发展成为一种治疗细菌感染的潜在新药。     

氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌毒力表型的诱导调节

研究氦氧饱和高气压暴露对铜绿假单胞菌与急性侵袭感染相关的主要毒力因子表型的影响。分别检测暴露前后铜绿假单胞菌的生长速度、运动能力,对乙酰胺的分解能力和培养细胞外液中绿脓菌素、弹性蛋白酶的分泌水平和活性。在动物水平验证毒力的变化。结果显示,经4.5 MPa氦氧饱和加压暴露后,与对照组相比铜绿假单胞菌的生长增殖、运动能力和对乙酰胺的分解能力增强,绿脓菌素分泌增加,弹性蛋白酶活性增强;暴露后细菌对实验小鼠的毒性增加。因此氦氧饱和高气压环境对铜绿假单胞菌的毒力表型有正调控作用。     

铜绿假单胞菌LasR基因反义核酸原核表达载体的构建及对该菌毒力的影响

PCR扩增LasR基因,用反向克隆法构建LasR基因反义核酸原核表达载体pUCP18/lasRantisense并转化铜绿假单胞菌,经酶切、PCR及测序鉴定重组载体.RT-PCR检测LasB基因和LasI基因mRNA的表达,NAD法测定外毒素A的活性,紫外分光光度计测定绿脓菌素的产生水平.用转化pUCP18/lasRantisense质粒菌株感染大鼠呼吸道并进行病理组织切片检查.PCR扩增出约720bp片段,与GenBank(No:NC_002516)报道的基因片段大小一致,构建了LasR基因反义核酸原核表达载体pUCP18/lasRantisense,并成功转化铜绿假单胞菌,且有效表达,使转化菌的毒力因子弹性蛋白酶、外毒素A和绿脓菌素表达水平均降低.与标准株感染的大鼠比较,转化pUCP18/lasRantisense质粒菌株感染的大鼠支气管炎症明显减轻.上述结果表明,LasR基因反义核酸原核表达载体pUCP18/lasRantisense可以降低铜绿假单胞菌的毒力.     

铜绿假单胞菌毒力因子及调控机制的研究进展

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, PA)是临床常见的革兰阴性菌之一,分布广泛且可引起多种感染。PA可分泌大量的毒力因子,包括脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)、鼠李糖脂(rhamnolipid)、外毒素A(exotoxin A)、蛋白酶(proteinase)、生物膜(biofilm)和Ⅲ型分泌系统(type III secretion system, T3SS)等,且PA毒力机制较复杂。在PA感染过程中,群体感应系统(quorum-sensing, QS)和双组分系统(two-component systems, TCS)扮演着重要的角色,调控PA生物膜的形成和毒力因子的产生。现就PA毒力因子的研究进展及调控机制作一概述。     

桦褐孔菌发酵鸭跖草提取物对铜绿假单胞菌群体感应系统的影响

【背景】群体感应在铜绿假单胞菌感染中常引起对抗生素的耐药性,因此迫切需要寻找新型抑制剂。【目的】研究桦褐孔菌发酵鸭跖草提取物(fermented Commelina communis extract,FCC)对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)群体感应系统的影响及其原因。【方法】采用微量稀释法测定FCC对PA的最小抑菌浓度(minimal inhibitory concentration,MIC),通过微量法测定FCC对生物膜形成、以及毒力因子(绿脓素、LasA蛋白酶及鼠李糖脂)合成的影响,利用高效液相色谱(high performance liquidchromatography,HPLC)法分析发酵前后化学物质的变化,采用福林酚(Folinand Ciocalteu's phenolreagent,Folin-Ciocalteu)法测量FCC和未发酵鸭跖草提取物(unfermented Commelina communis extract,UCC)的总酚含量。【结果】发酵前后提取物的MIC分别为16 g/L和64 g/L,FCC抑制了生物膜的形成,降低了毒力因子的产生,发酵提取物的化学组分在发酵过程中产生了很大的变化,发酵后提取物总酚含量相较于未发酵增加了219.97%。【结论】桦褐孔菌固体发酵具有增强鸭跖草提取物抗PA群体感应的作用,通过抑制群体感应系统产生抑菌作用。     

细菌群体感应参与铜绿假单胞菌胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控

群体感应是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种调节机制。铜绿假单胞菌中QS系统由lasI和rhlI合成的信号分子3OC12-HSL和C4-HSL以及各自的受体蛋白LasR、RhlR组成,它们以级联方式调控多个基因表达。【目的】研究细菌群体感应(QS)对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【方法】利用铜绿假单胞菌PAO1及其QS突变株为材料通过气相色谱、荧光定量PCR在生理和分子水平上研究QS对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【结果】QS信号分子合成抑制剂阿奇霉素处理铜绿假单胞菌PAO1和QS突变株导致胞内PHA积累量显著减少;铜绿假单胞菌PAO1中C4-HSL合成酶基因rhlI缺失突变株PAO210胞内PHA积累量与野生型无差别;而3OC12-HSL合成酶基因lasI缺失突变株PAO55、3OC12-HSL受体合成酶基因lasR缺失突变株PAO56以及lasI/lasR双缺失突变株PAO57胞内PHA含量与野生型相比明显减少;lasI和lasR的突变株体内PHA合成酶基因phaC1的表达量显著降低,信号分子3OC12-HSL回补实验使phaC1的表达量可恢复到野生株水平,但只可部分恢复lasI缺失导致的胞内PHA合成。【结论】由此推测,铜绿假单胞菌群体感应系统中lasI/lasR系统参与胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控。     

铜绿假单胞菌和白假丝酵母的跨界相互作用

铜绿假单胞菌和白假丝酵母(又称白念珠菌)这两种条件致病菌可共存于人体。两者间存在复杂的相互关系,即跨界相互作用。铜绿假单胞菌抑制白念珠菌形态转换,抑制其生物膜形成并毒杀其菌丝;白念珠菌则抑制铜绿假单胞菌绿脓素形成并抑制其丛集运动。跨界相互作用可能存在3种机制:信号转导通路、生物膜和毒力因子。铜绿假单胞菌通过信号分子N-3-氧代十二烷酰-L-同型丝氨酸内酯(3-oxo-C12-HSL)抑制白念珠菌形态转换,而白念珠菌通过信号分子法呢醇抑制铜绿假单胞菌绿脓素生成和丛集运动,即存在信号分子介导的跨界相互作用。跨界相互作用影响铜绿假单胞菌和白念珠菌各自的致病性。如能充分利用跨界相互作用,将有助于优化治疗的选择。