铜绿假单胞菌生物膜研究进展

生物膜（biofilm,BF）是细菌为了适应生存环境的需要而形成的与浮游细胞相对应的生存形式,是细菌生来具有的本领。不同的细菌形成生物膜的能力是不同的,铜绿假单胞菌极易形成生物膜,临床许多生物医学材料相关感染和某些慢性顽固性感染性疾病都与之密切相关,在生物膜中的细菌不仅耐抗生素还可耐抗体的杀菌作用,危害性严重。     

铜绿假单胞菌生物膜分散的研究近况

细菌分泌胞外多糖附着在物体表面组成一个结构性群体即生物膜,导致对抗生素的强抵抗性和感染的迁延不愈。反过来,已形成的生物膜也可以分散为游离菌,许多环境物质能够促进该分散过程,并且这些物质与抗生素合用对生物膜有强大的对抗作用。从生物膜到浮游菌是个复杂的过程,目前关于铜绿假单胞菌生物膜分散的特征、机制、诱导分子等已经引起了学者的强烈兴趣,随着问题的深入研究必然会给人类治疗生物膜所致的难治性感染带来更大的意义。     

铜绿假单胞菌异质性耐药的研究进展

异质性耐药是指细菌中的同源亚群对某种抗生素表现出不同的敏感性,被认为是细菌由敏感进化成完全耐药的中间阶段.常规的临床检验无法有效检测出异质性耐药,这对临床治疗用药造成了巨大的威胁,引起患者的反复感染和用药失败.铜绿假单胞菌作为医院内感染的主要条件致病菌之一,其耐药机制已被广泛研究,而异质性耐药研究则相对较少.本文主要就...     

铜绿假单胞菌与机体免疫的相互关系

铜绿假单胞菌是导致许多急性和慢性感染的重要细菌,在机械通气或某些免疫缺陷的患者中常常导致严重的感染。在其所造成的感染中,随着感染的持续发展,铜绿假单胞菌极易形成生物膜。生物膜是一个具有结构性、协调性和功能性的高度组织群体,生物膜细菌的生物学特性与浮游菌显著不同,其环境适应能力更强,不仅可以防止抗生素的杀灭,还能逃避宿主免疫,使得铜绿假单胞菌相关感染的临床治疗变得更加棘手。本文主要综述铜绿假单胞菌如何逃避宿主免疫和机体在铜绿似单胞菌感染时的免疫反应及在免疫方面的治疗进展。     

氨溴索对铜绿假单胞菌生物膜早期黏附及胞外多糖的影响

目的研究氨溴索对铜绿假单胞菌PA01菌株BF早期黏附及胞外多糖复合物（Extracellular Pdymeric Substances,EPS）的影响。方法利用荧光多功能酶标仪检测各组不同时间点96孔板中pGFPuv转化PA01菌株的荧光强度,计算黏附率以表示干预对不同时间点细菌黏附的影响;利用罗丹明标记的麦胚凝集素（WGA）特异性结合细菌EPS,荧光显微镜下定性观察各组EPS的变化;利用硫酸-苯酚法定量各组细菌EPS的产量。结果8h组,氨溴索高浓度干预后细菌的黏附率由0．72±0．17下降至0．49±0．08,t=4．03,P〈0．05,与克拉霉素阳性对照组黏附率（0．50±0．06）相比,t=-1．19,P〉0．05;氨溴索低浓度干预后黏附率也有下降,但不及高浓度组明显;其余时间组趋势与8h组大致相似。罗丹明标记WGA可使胞外多糖显色,在荧光显微镜下观察可见氨溴索干预后EPS减少,稀薄;EPS定量实验,EPS总量（μg）／细菌干重（g）氨溴索干预组（477．82±7．90）较生理盐水对照组（523．76±10．12）有明显降低,t=8．76,P〈0．05。结论氨溴索可显著减少PA01菌株黏附及产EPS的能力。     

铜绿假单胞菌生物膜藻酸盐成分的致病作用

生物膜（biofilm,BF）是细菌在生长过程中,为适应生存环境而吸附于惰性或活性材料表面形成的一种与浮游细胞相对应的生长方式。由细菌和自身分泌的胞外基质组成。近年来,随着内置式医疗器材（如导尿管,气管插管,人工心脏瓣膜等）的广泛应用,临床上BF相关感染日益增多。研究发现,BF细菌群体耐药性极强（甚至可以达到其浮游状态的1000倍）,     

野生型铜绿假单胞菌和新型mucA突变铜绿假单胞菌生物膜形成的动态观察

目的观察新型mucA突变的粘液型菌株PA17和野生型菌株PAO1生物膜(biofilm,BF)形成的动态过程,并比较2株菌生物膜形成过程的差异。方法 SYTO9/PI荧光探针标记PAO1和PA17,体外建立1d,3d,5d,9d时间点PAO1及PA17的BF模型,激光共聚焦显微镜(CLSM)观察两株菌BF动态形成的过程。结果通过SYTO9/PI双染可以动态观察PAO1菌株和PA17菌株的BF形成过程;PAO1菌株和PA17菌株的BF形成过程有差异:PAO1菌株1d时已形成微菌落,3d时形成覆盖整个玻片的生物膜结构,而PA17菌株1d时仅有散在的不可逆粘附细菌,3d时才形成微菌落,5d时形成生物膜结构;随着时间的推移,2株菌生物膜形成的厚度均逐渐增加,且死菌的比例也逐渐增加。结论 PAO1和PA17BF的动态形成过程存在差异,而PA17与PAO1生物膜形成存在的差异可能与其mucA基因突变造成大量藻酸盐的产生有关。     

依地酸钠对黏液型铜绿假单胞菌生物膜的作用

目的探讨金属螯合剂依地酸钠（EDTA）对黏液型铜绿假单胞菌（PA）成熟生物膜的杀菌作用和对其结构的影响。方法平板法培养成熟铜绿假单胞菌生物膜,微量肉汤稀释法测量EDTA、环丙沙星的最低抑菌浓度,平板计数法计算EDTA、环丙沙星单独及联合对生物膜菌落数的影响,荧光探针FITC-ConA染细菌胞外多糖、荧光显微镜下观察EDTA作用前后多糖差别,荧光探针SYT09／H标记生物膜内细菌、激光共聚焦显微镜观察结合BF图像结构分析软件（ISA）对EDTA作用前后的生物膜结构参数进行定量分析。结果当EDTA浓度为5MIC时达到对PA生物膜的最大杀菌效应,可使菌落数由10^7CFU／ml降至10^4CFU／ml,0．1MIC、5 MIC的EDTA均可增强环丙沙星对生物膜的杀菌作用,高浓度组效果更明显、使菌落数降至10^2CFU／ml。EDTA作用后荧光显微镜下可见多糖被破坏,明显减少。激光共聚焦显微镜下可见EDTA作用后生物膜死茵比例增加,菌落变稀疏。ISA软件分析结果显示：5MIC的EDTA作用后生物膜厚度（d）由（22．59±4．13）μm降至（8．97±2．45）μm,t=8．515,P〈0．05;AP（区域孔率）由0．89±0．07增加至0．97±0．02,t=-2．653,P〈0．05;ADD（平均扩散距离）由3．08±0．96降至1．59±0．24,t=4．510,P〈0．05;TE（结构熵）由6．25±0．79降至3．02±0．67,t=9．375,P〈0．05;0．1MIC的EDTA效果没有5MIC明显。结论EDTA可以破坏铜绿假单胞菌生物膜的结构,增强抗生素对生物膜杀菌活性。     

PA2580基因与铜绿假单胞菌环境压力耐受性相关

【目的】研究铜绿假单胞菌PAO1 PA2580基因的功能。【方法】构建了PA2580的敲除突变体及突变体互补体,通过最小抑制浓度测定、基因启动子活性检测、蛋白体外表达纯化等方法,对PA2580基因的功能进行了深入的研究。【结果】PA2580突变体对羧苄青霉素、氯霉素、环丙沙星的敏感性增强。PA2580基因的表达还受到不同种类的低于抑制浓度的抗生素的调节。PA2580蛋白产物以NADPH为电子供体,能够高效还原多种醌类物质。此外,PA2580突变体对过氧化氢敏感性增加,过氧化氢酶编码基因在PA2580突变体中的表达降低,表明PA2580与铜绿假单胞菌氧化压力耐受性相关。【结论】PA2580产物是NADPH-醌类的还原酶,其功能与铜绿假单胞菌对环境压力的耐受密切相关。     

镁离子对黏液型铜绿假单胞菌生物膜形成过程的影响

目的探讨镁离子对黏液型铜绿假单胞菌早期黏附和生物膜形成过程的影响。方法荧光多功能酶标仪检测各组不同时间点96孔板底部黏附细菌的荧光强度,荧光探针FTTC-ConA染细菌胞外多糖（Extracellular Polymeric Substances,EPS）、荧光显微镜下观察各组多糖差别;SYTO9／PI染生物膜内细菌、激光共聚焦显微镜观察结合BF图像结构分析软件（Image Structor Analyzer,ISA）对各组生物膜结构参数进行定量分析。结果2d时,空白组和1mmol／L镁组的黏附细菌的荧光强度分别为1845．67±45．3和2254．78±42．45,t=-9．96,P〈0．05;0．1mmol／L的镁浓度下荧光强度也有增加,其余各时间组趋势与2d组相似;在荧光显微镜下观察可见随着镁浓度增加,EPS增多;激光共聚焦显微镜下可见随着镁浓度增加,生物膜活菌增加、菌落变密集;ISA软件分析结果示：空白组和1mmol／L镁组的6d生物膜厚度分别为（25．80±1．16）μm和（34．87±1．59）μm,t=-13．85,P〈0．05;区域孔率分别为0．96±0．05和0．90±0．04,t=2．48,P〈0．05;平均扩散距离分别为1．54±0．15和1．92±0．16,t=5．23,P〈0．05;结构熵分别为3．64±0．57和4．70±1．09,t=-2．6,P〈0．05,3d组生物膜也有相同的趋势。结论镁离子可以增强黏液型铜绿假单胞菌的早期黏附,影响随后生物膜的形成及结构。     

铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌的毒力表达差异

目的探究铜绿假单胞菌生物膜和浮游菌状态下毒力因子的表达差异。方法使用铜绿假单胞菌标准菌株PAO1,分别在生物膜(静置)和浮游菌(摇床)状态下培养,收集上清液,检测总蛋白酶、LasA和LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素、溶血活性;通过荧光定量PCR检测群体感应(quorum sensing, QS)系统相关基因的表达;同时,通过活菌计数检测PAO1在生物膜和浮游菌状态下的生长曲线。结果生物膜状态下,铜绿假单胞菌PAO1的总蛋白酶、LasA、LasB弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓素表达均增高(均P0.05),溶血活性增高(P0.05),生物膜和浮游菌状态下细菌生长曲线差异无统计学意义,QS相关基因rhlI、rhlR、rhlA、lasI、lasR、pqsA、pqsR表达增高(均P0.05)。结论铜绿假单胞菌PAO1在生物膜状态下毒力因子表达较浮游菌状态下增高。     

铜绿假单胞菌必需基因的研究进展

铜绿假单胞菌为专性需氧非发酵革兰氏阴性杆菌,是医院感染的常见条件致病菌之一,可引起呼吸道、泌尿道、烧伤创面和菌血症等严重感染.铜绿假单胞菌耐药形势日益严峻,给临床治疗带来困难.必需基因是生长过程中必不可少的看家基因,对铜绿假单胞菌必需基因进行深入研究,不仅有助于了解细菌的生长、毒力等基本特性,也有助于筛选新的抗菌药物靶...     

铜绿假单胞菌PIC—N萘降解基因的研究

铜绿假单胞菌ＰＩＣ－Ｎ对萘、邻苯二甲酸、水杨酸等有较强的氧化能力。发现该菌株以萘为底物可诱导产生芳香烃分解酶系。菌株中存在一个５７．４ｋｂ的质粒,经限制性内切酶ＨｉｎｄⅢ处理可产生７个片段,用限制性内切酶ＥｃｏＲ Ⅰ处理可产生８个片段。将以限制性内切酶ＨｉｎｄⅢ部分酶切的片段克隆至大肠杆菌持ｐＭＦＹ４３上,获得２９个克隆株。通过对含有菌株ＰＩＣ－Ｎ质粒ＨｉｎｄⅢ片段的７个重组闰进行限制酶分析,绘出     

大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜早期黏附及胞外多糖的影响

目的研究大蒜素对铜绿假单胞菌PA01菌株生物膜（biofilm,BF）早期黏附及胞外多糖复合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的影响。方法利用荧光多功能酶标仪检测各组不同时间点96孔板中pGF-Puv转化PA01菌株的荧光强度,计算黏附率以表示干预对不同时间点细菌黏附的影响,利用荧光显微镜下定性观察细菌的黏附量;应用异硫氰酸标记的刀豆蛋白A（FITC conjugated concanavalin A,FITC-conA）特异性结合细菌EPS,荧光显微镜下定性观察各组EPS的变化;利用硫酸-苯酚法定量各组细菌EPS的产量。结果6h组,大蒜素高浓度干预后细菌的黏附率由0．70±0．03下降至0．50±0．01,t=15．014,P〈0．05,大蒜素低浓度干预后黏附率也有下降,但不及高浓度组明显;除了9h组其他时间组趋势与6h组大致相似,可能与大蒜素含量下降有关。荧光显微镜观察可见生理盐水对照组细菌菌落分布,干预组黏附的细菌稀疏散在分布,以高浓度为甚。FITC-conA可使胞外多糖显色,在荧光显微镜下观察可见大蒜素干预后EPS减少,稀薄;EPS定量实验,EPS总量大蒜素高浓度干预组（181．19±1．59）μg较生理盐水对照组（602．66±21．94）μg有明显降低,t=60．589,P〈0．05。结论大蒜素可显著减少PA01菌株黏附及产EPS的能力。     

铜绿假单胞菌色素代谢相关基因的研究

首次应用Mu转座重组技术研究铜绿假单胞菌色素合成与调控的机制。通过一系列的表型筛选,得到8株色素合成能力改变的突变子。经基因克隆、核苷酸测序研究,证明转座子分别插入到hmgA、ptsP、sucC、phzS、phzF1五个基因中。hmgA基因转座失活导致酪氨酸分解代谢中间产物尿黑酸的积累,后四种情况转座突变显著地影响了铜绿假单胞菌最重要的色素绿脓素（pyocyanin）的合成,其中PhzS和phzF1是绿脓素合成过程中的结构基因,ptsP基因是1个磷酸转移酶系统的重要组分,sucC基因的产物是三羧酸循环中的琥珀酰辅酶A合成酶,对后两个基因在色素合成的调控方面可能起到重要作用的报道尚属首例。     

携带armA基因的铜绿假单胞菌耐药性及基因周边环境

目的 了解多重耐药(MDR)铜绿假单胞菌armA基因与可移动遗传元件的携带情况及其相关性;分析armA基因的周边环境, 探讨armA基因转移的可能机制。 方法 收集MDR铜绿假单胞菌98株,琼脂稀释法测定MIC,PCR方法检测16S rRNA甲基化酶基因armA、I型整合子、可移动元件IS26及重要耐药基因侧翼基因环境,测序并拼接PCR产物明确耐药基因座位排列,并对armA基因进行周边序列分析。 结果 98株MDR铜绿假单胞菌检出5株armA基因PCR扩增阳性,携带armA基因的菌株对庆大霉素和阿米卡星全耐药;检出20株携带I型整合子,17株携带可移动元件IS26;armA基因扩增阳性的菌株均携带I型整合子和IS26;序列测序显示armA定位于Tn1548相关区域,位于插入序列ISCR1的下游,该序列含多种移动元件。 结论 大连市氨基糖苷类高水平耐药基因armA广泛分布在MDR铜绿假单胞菌中,均对庆大霉素和阿米卡星高度耐药;该基因定位在转座子Tn1548的质粒上,提示16S rRNA甲基化酶基因armA的广泛播散可能是可移动元件ISCR1 armA IS26结构参与其中。     

2010年宜昌市铜绿假单胞菌的耐药性分析

了解宜昌市铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）临床分离株的耐药现状。宜昌市城区5所医院临床分离的铜绿假单胞菌菌株,用K-B法作药敏试验,并根据统计其耐药情况及耐药表型（模式）分析可能存在的耐药机制。临床分离的铜绿假单胞菌共1 575株,耐药率依次为阿米卡星7.1%、美罗培南17.2%、头孢吡肟20.4%、头孢哌酮/舒巴坦21.0%、哌拉西林/他唑巴坦22.5%、环丙沙星23.1%、庆大霉素23.4%、头孢他啶25.0%、亚胺培南25.2%、哌拉西林30.4%、氨曲南34.5%、复方新诺明59.0%、米诺环素75.6%。多重耐药（MDR）和泛耐药（PDR）株分别占41.5%和0.17%。对各种抗假单胞菌药物分别耐药的菌株仍有13%～25.7%对阿米卡星敏感,提示在严重铜绿假单胞菌感染患者的治疗中,β内酰胺类抗假单胞菌药加氨基糖苷类仍是一个很好的联合用药组合。细菌耐药性仍呈增长趋势,临床上感染多重耐药和泛耐药的铜绿假单胞菌的治疗仍很棘手,应合理使用抗生素,尽量延缓耐药菌株的出现。     

大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响及结构定量化分析

目的利用激光共聚焦显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM）观察大蒜素对铜绿假单胞菌PA01菌株生物膜（biofilms,BF）形成过程的影响,并用ISA（Image Structure Analyzer）软件对BF结构进行定量化分析。方法体外建立1d．3d和7d组PA01菌株BF模型,每组分3小组,分别用生理盐水、大蒜素128μg／mL、大蒜素10μg／mL作用6h。通过荧光探针SYT09／PI标记,利用CLSM进行动态观察,并用ISA软件对其BF结构进行定量分析。结果（1）生理盐水对照组铜绿假单胞菌生物膜厚度随时间的增加而增加,但在后3d增加的速度减慢;同时区域孔率（Areal Porosity,AP）呈下降趋势,平均扩散距离（Average Diffusion Distance,ADD）有逐渐增加趋势,结构熵（Textural Entropy,TE）有增加的趋势。（2）7d组模型中,大蒜素128μg／mL作用后,BF厚度由（28．83±0．67）μm减低到（16．50±0．69）μm;AP由0．76±0．10增加到0．92±0．02;TE由6．78±0．93减低到5．61±0．55。10μg／mL大蒜素干预后,有同样趋势,但效应不如高浓度明显。（3）1d、3d模型组,大蒜素作用后同对照组相比,厚度、AP、TE的差异均有统计学意义,趋势同7d组。结论通过ISA软件对干预前后的BF进行结构定量分析,大蒜素对各个时间段BF的形成均有影响,高浓度效果更显著。     

沼泽红假单胞菌偶氮还原酶新基因的克隆表达

前期实验证明沼泽红假单胞菌（Rhodopsedomonas palustris）对偶氮染料有较强的隆解能力,通过PCR扩增,从该菌粒DNA中扩增获得了一条未登录新基因PAR-1。将该基因构建到融合蛋白表达载体pGEX-4T-1,通过IPTG诱导,进行原核蛋白表达,SDS-PAGE电泳显示,有约48kD融合蛋白表达。对经诱导的大肠杆菌（BL21）进行偶氮染料脱色试验,检测到轻微脱色活性。