细菌生物膜国际研讨会会议简讯

近年来,随着多种导管、透析技术、人工瓣膜和人工晶体等高分子医疗材料的广泛应用,因细菌形成生物膜而导致的医院感染日益严重.金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、铜绿假单胞菌(绿脓杆菌)等可黏附在高分子医疗材料的表面形成生物膜,生物膜中的细菌不仅具有耐药性,还抵抗吞噬细胞及抗体的杀菌作用,使得感染难以控制,至今尚无药物或制品能有效地预防及控制此类感染.     

表皮葡萄球菌生物膜形成分子机制的研究进展

细菌感染性疾病已成为了各临床科室关注的重要问题。其中条件致病感染菌具有耐药性 ,难以治疗 ,尤为棘手。表皮葡萄球菌 (Staphylococcusepidermidis)是重要的条件致病菌。近来 ,随多种插管、透析技术、人工心瓣膜、人工关节和人工晶体等医疗材料的广泛应用 ,人口老年化及免疫低下人群的出现等 ,生物膜感染上升为医院细菌感染的前 4位 ,并且感染后果日趋严重。表皮葡萄球菌作为存在于健康人皮肤表面的正常菌群并不致病 ,但可伴随“异物”(高分子材料如塑料等 )进入人体 ,并通过粘附形成生物膜 (Biofilm) ,入侵血循环而致败血症等。在生物膜…     

葡萄球菌和生物膜

本文综述了葡萄球菌感染中生物膜形成的相关基因和分子基础,包括细胞间黏附素多糖的生物活性与生物合成、生物膜形成的有关蛋白质、黏液层产生和生物膜的调节以及高分子材料相关感染的预防.     

植入物动物感染模型在葡萄球菌生物膜研究中的应用与进展

葡萄球菌生物膜引起的持续性感染及耐药性问题一直是临床治疗的难题,围绕生物膜形成分子机制的研究成为防治葡萄球菌生物膜相关感染的关键。建立葡萄球菌感染动物模型有利于研究体内生物膜形成、扩散、致病机制及药物的体内抗生物膜效果评估等。然而,动物体内生物膜形成的影响因素多,如动物种类、植入材料、接种部位、感染剂量、观察时间及评估方法等均会影响体内生物膜形成。结合本课题研究,系统地总结了近40年来葡萄球菌生物膜感染动物模型,重点综述动物模型的建立方法、适用范围及优缺点,为葡萄球菌生物膜感染的防治提供理论依据。     

表皮葡萄球菌生物膜形成机制及调控

表皮葡萄球菌已成为目前医源性感染的重要病原体,其致病性得到人们的广泛关注。通过研究发现,表葡主要通过对进入体内的医源性植入物的黏附、聚集、增殖形成有层次的功能性生物膜,把细菌包裹在内,这样细菌不仅可以逃避宿主的免疫损伤,还可以抵御多种抗生素作用。为了保证生物膜的稳定性,表葡还有agr系统,控制生物膜中细菌的数量,当生物膜足够厚时,agr系统就会通过多种方式使表面的生物膜部分脱落,并播散到宿主的其它器官或组织引起感染的扩散。除此之外,表葡之所以成为医源性感染的重要病原体,还有一个原因就是它具有灵活多变的基因,是自然界多种细菌基因的"储存库",它们通过不断的基因片段的传递,使耐药基因等在表葡中广泛传播。     

金黄色葡萄球菌持留菌形成机制的研究进展

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种重要的院内感染致病菌,是导致人类各类感染最重要的病原体之一。金黄色葡萄球菌耐药问题一直是临床慢性感染治疗的最大障碍。随着细菌耐药机制研究的不断深入,研究者发现持留菌可能是导致疾病的持续性和复发性感染的真正原因。近年来持留菌的存在引起的耐药问题被高度重视,金黄色葡萄球菌持留菌的基本特征和形成机制的研究对临床上更好地控制耐药及感染问题具有重要的意义。为此,本文将从金黄色葡萄球菌持留菌的特性、生物膜、能量代谢、基因调控等多方面对金黄色葡萄球菌持留菌进行系统全面的综述。     

五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌生物膜抑制的研究

通过五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌MIC测定和生物膜形成干预的研究,为表皮葡萄球菌引起感染提供新的治疗途径。用微量肉汤稀释法分别测定五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌的MIC;刚果红及刚果红红霉素、五倍子水煎剂琼脂平板测定表皮葡萄球菌PIA生成与抑制;五倍子水煎剂、红霉素干预表皮葡萄球菌生物膜形成,于光镜和电镜下观察其生物膜形态。134株表皮葡萄球菌五倍子水煎剂的MIC50为0.488 mg/mL,MIC90为0.977 mg/mL。134株表皮葡萄球菌中有50株为PIA阳性,PIA阳性的50株菌全部产生生物膜,红霉素对表皮葡萄球菌生物膜形成有抑制,而五倍子水煎剂则无。表皮葡萄球菌PIA的相互作用在其生物膜的生成中起主要作用;五倍子水煎剂对表皮葡萄球菌生长有明显的抑制但对生物膜形成无干预作用。     

表皮葡萄球菌PhoU同源物(SERP0316)的抗体制备及免疫鉴定

表皮葡萄球菌可在植入性医疗材料表面形成生物膜,对多种抗生素耐受,而持留菌的形成是导致细菌生物膜耐药的原因之一。研究发现,大肠埃希菌中PhoU可影响持留菌的形成,与细菌对多种抗生素及压力条件的耐受相关,但表皮葡萄球菌中PhoU的功能仍不清楚。生物信息学分析显示,在表皮葡萄球菌中存在2个phoU同源基因,其中serp0956位于pst操纵子中,命名为phoU1;另一个编码功能未知蛋白的phoU基因同源物(serp0316)命名为phoU2。前期研究显示,敲除phoU1并不影响表皮葡萄球菌生长、生物膜形成等生物学特性,为此本研究对PhoU2进行了初步探讨。利用实时荧光定量反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测phoU2基因在表皮葡萄球菌SE1457不同生长时期的转录水平,发现其在细菌生长不同时间点持续表达,其中对数期(6h)表达量相对较高。为进一步研究表皮葡萄球菌中PhoU2的表达情况,对PhoU2蛋白进行原核表达和纯化,并用纯化的重组PhoU2蛋白免疫小鼠制备PhoU2多克隆抗体。在此基础上,利用蛋白免疫印迹法检测PhoU2在SE1457菌株不同生长时间点的表达水平,结果显示PhoU2在细菌生长对数期和平台期均有表达。另外,在不同的表皮葡萄球菌临床分离株中均检测到PhoU2蛋白表达,表明PhoU2具有一定的保守性。以上研究提示,PhoU2可能作为PhoU的功能同源物发挥一定的作用,为进一步研究表皮葡萄球菌PhoU2的生物学功能及其在生物膜和持留菌形成中的作用奠定了基础。     

金黄色葡萄球菌生物膜形成机制研究进展

金黄色葡萄球菌是医院和社区获得性感染最常见的病原菌之一,而且可形成生物膜,从而导致生物膜相关疾病的产生。患者一旦发生金黄色葡萄球菌生物膜感染,难以彻底治愈。深入研究金黄色葡萄球菌生物膜形成的分子机制和调控网络,对寻找有效的防治、治疗药物和手段具有重要意义。我们就金黄色葡萄球菌生物膜形成过程和调控机制的研究近况做一综述。     

Zn2+ 螯合剂DTPA（二乙基三胺五乙酸）对人工关节假体感染后表皮 葡萄球菌生物膜形成及相关基因表达的影响

目的:探讨DTPA对人工关节假体(prosthetic joints infection,PJI)感染后表皮葡萄球菌生物膜形成及所需基因聚集相关蛋白(AAP)基因表达的影响。方法:构建新西兰大白兔假体感染表皮葡萄球菌生物膜模型,随机分为实验组(n=25)和对照组(n=25),对照组只注射细菌,实验组在注入细菌的同时,注射DTPA,分别于注射后第2、4、6、8、16天灌洗、收集膝关节液,采用RT-PCR方法检测不同时间点目的基因AAP基因表达的变化。对不同时间点的假体感染动物行膝关节假体扫描电镜和假体周围组织学观察。结果:DTPA可以显著抑制AAP基因的表达,扫描电镜观察第2、4、6、8、16天实验组较对照组假体表面粘附表皮葡萄球菌明显减少(P<0.05),生物膜明显受抑制。实验组假体周围组织炎性反应较对照组明显减轻。结论:DTPA可以抑制表皮葡萄球菌生物膜形成中相关蛋白AAP基因的表达,可能抑制生物膜的形成。     

连翘苷和黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜抑制作用的研究

目的通过中药有效成分连翘苷和黄芩苷分别对表皮葡萄球菌生物膜抑制作用的研究,为表皮葡萄球菌生物膜引起的相关感染提供新的治疗途径。方法体外构建表皮葡萄球菌生物膜,XTT减低法评价连翘苷、黄芩苷对表皮葡萄球菌初始黏附及生物膜内细菌代谢的影响,显微镜下观察用药后表皮葡萄球菌生物膜形态和结构改变。结果连翘苷和黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜的早期黏附均无抑制作用;连翘苷对表皮葡萄球菌生物膜菌的SMIC50为31.25μg/ml,而黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜菌的代谢无影响;在显微镜下观察,连翘苷使部分表皮葡萄球菌被膜的形态发生改变,而黄芩苷对其形态影响不显著。结论连翘苷对表皮葡萄球菌生物膜的初始黏附阶段无抑制作用,对生物膜菌的代谢和生物膜形态均有显著影响;黄芩苷对表皮葡萄球菌生物膜无显著作用。     

柠檬提取物抑菌、杀灭病毒作用机制研究

目的观察柠檬提取物对细菌生物膜的消除作用,对柠檬提取物抑制多重耐药金黄色葡萄球菌的机制进行初步研究,以及对环境中富集的病毒消除作用的研究。方法采用高分子滤膜法制备金黄色葡萄球菌生物膜后,加入柠檬提取物分别作用1、2和3h,通过细菌菌落计数判定不同生物膜的细菌存活数;采用SDS—PAGE电泳法,观察在柠檬提取物作用下菌体蛋白质的变化;EcoRⅠ酶切金黄色葡萄球菌DNA,观察酶切图谱的改变;在低渗环境下动态观察柠檬提取物在不同作用时间对细菌细胞壁的影响;通过柠檬提取物对病毒作用后RNA量的变化,说明柠檬提取物具有杀灭病毒的作用。结果柠檬提取物对生物膜中的细菌具有杀菌作用,且随作用时间的延长而逐渐增强;柠檬提取物对细菌蛋白质的组成和表达量均有一定影响,同时细菌DNA的EcoRⅠ酶切图谱发生改变;柠檬提取物作用15min时细菌呈现明显的胞壁缺损现象,即细菌个体胀大,呈现大球形;经柠檬提取物作用后,RNA病毒被杀灭。结论结果显示柠檬提取物对耐药金黄色葡萄球菌所形成的生物膜具有明显抑制作用;在柠檬提取物作用下,菌体蛋白合成量发生改变,同时对细菌的DNA和细胞壁有明显的影响。柠檬提取物处理病毒悬液后,病毒RNA量显著减少,说明病毒RNA结构被破坏。     

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.     

不同植入材料对表皮葡萄球菌和结核杆菌粘附和生物膜形成的影响

目的:探讨表皮葡萄球菌和结核杆菌在不同生物材料表面粘附性和生物膜形成能力的差异,为临床骨科材料的选择提供理论参考。方法:采用常规方法进行细菌分离和菌种鉴定。粘附能力检测采用菌落计数法,生物膜形成能力检测采用96孔板结晶紫染色法。结果:结核杆菌和表皮葡萄球菌在骨组织均有最强的粘附和生物膜形成能力,表皮葡萄球菌在三种材料上的粘附和生物膜形成能力均高于结核杆菌,表皮葡萄球菌和结核杆菌在铁合金和不锈钢粗糙表面上的粘附和生物膜形成能力均显著高于其光滑表面(P0.05)。结论:表皮葡萄球菌和结核杆菌在不同生物材料上具有不同的粘附和生物膜形成能力,不同种属细菌在不同材料的粘附和生物膜形成能力为临床骨科生物材料的选择提供了理论依据。     

亚抑菌浓度的穿心莲内酯及与红霉素联用影响表皮葡萄球菌生物膜形成的初步研究

目的 观察亚抑菌浓度(亚-MIC)穿心莲内酯及其与红霉素联用对表皮葡萄球菌生物膜形成的影响.方法 连续稀释法测定穿心莲内酯和红霉素对表皮葡萄球菌的MIC;棋盘格法测定穿心莲内酯和红霉素联用对表皮葡萄球菌悬浮菌的作用;体外构建表皮葡萄球菌生物膜,XTT减低法评价亚-MIC穿心莲内酯及与红霉素联用对表皮葡萄球菌生物膜内细菌代谢及初始黏附能力的影响,扫描电镜观察用药后表皮葡萄球菌形态和生物膜结构改变.结果 穿心莲内酯对表皮葡萄球菌悬浮菌的MIC大于1000 mg/L,穿心莲内酯和红霉素联用对表皮葡萄球菌悬浮菌的FIC指数(联合抑菌分数)＞2;亚抑菌浓度穿心莲内酯对表皮葡萄球菌生物膜黏附及膜内菌代谢均有抑制作用;穿心莲内酯和红霉素联用对表皮葡萄球菌的黏附能力的影响表现为协同作用,对悬浮菌和膜内菌代谢作用表现为拮抗.结论 亚抑菌浓度穿心莲内酯对表皮葡萄球菌生物膜黏附及膜内菌代谢均有抑制作用;穿心莲内酯和红霉素联用对表皮葡萄球菌悬浮菌及膜内菌代谢存在拮抗,提示临床治疗表皮葡萄球菌感染时应避免同时使用这两种药物.     

表皮葡萄球菌 YycG单克隆抗体抗生物膜活性的研究

YycFG双组分信号转导系统调控葡萄球菌细胞壁合成、代谢及生物膜形成,PAS是组氨酸激酶YycG的胞外信号感应区域。本研究针对胞外PAS区域制备抗YycG‐PAS单克隆抗体（YycG‐PAS MAb ）。免疫鉴定结果表明,YycG‐PAS MAb可与重组YycG‐PAS蛋白和表皮葡萄球菌菌体 YycG蛋白结合,属于IgG2a亚型,效价为log 215。YycG‐PAS MAb（80μg／ml）与表皮葡萄球菌 RP62A菌株共培养24 h ,对细菌生物膜形成的抑制率达46．5％,与 mIgG （80μg／mL ）组相比有显著差异（ P＜0．05）。YycG‐PAS MAb （80μg／ml）与低浓度万古霉素（1μg／ml）联用可增强对24 h细菌生物膜的抑制作用,抑制率由57．6％提高至93．0％（P＜0．01）。YycG‐PAS MAb对浮游状态表皮葡萄球菌的生长及存活无显著影响。本研究为YycG‐PAS MAb在抗生物膜感染中的潜在应用价值奠定了一定基础。     

金诺芬对表皮葡萄球菌及其生物膜的影响

目的研究金诺芬对表皮葡萄球菌及其生物膜的作用。方法利用微量稀释法药敏试验检测金诺芬对表皮葡萄球菌浮游菌生长的影响,并利用结晶紫染色和激光共聚焦显微镜观察金诺芬对表皮葡萄球菌生物膜形成的影响。结果金诺芬对表皮葡萄球菌的MIC和MBC分别为0.125～0.250μg/mL和2.000～4.000μg/mL。同时,4μg/mL金诺芬还能显著抑制表皮葡萄球菌标准菌株和临床菌株生物膜的形成(P0.05)。通过激光共聚焦显微镜观察发现金诺芬能有效抑制生物膜的形成,降低生物膜的聚集,并增加死亡细菌的比例。结论金诺芬能显著抑制表皮葡萄球菌浮游菌的增殖和生物膜的形成。     

不同浓度酒精对两种常见细菌生物膜的影响

目的 探讨不同浓度的酒精对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生物膜形成的抑制作用.方法 配制不同浓度的酒精(1.25％、2.5％、5％和10％),作用于培养24 h形成成熟生物膜的金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌,利用FDA/PI荧光染料染色,在激光共聚焦显微镜扫描生物膜并分析活菌与死菌比例.结果 不同浓度的酒精对两种细菌生物膜的形成均有一定破坏作用,5％、10％浓度酒精对金黄色葡萄球菌生物膜破坏最大,活菌与死菌比例为0.142 ±0.007、0.006±0.001;10％浓度酒精对大肠埃希菌生物膜破坏最大,活菌与死菌比例为5.751±1.779.结论 较低浓度的酒精可抑制金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌生物膜的形成,且10％浓度的酒精效果最好.     

葡萄球菌呼吸相关双组分系统SrrAB研究进展

葡萄球菌呼吸相关双组分系统SrrAB能感应外界O2浓度,并将信号传至胞内,调控下游基因的转录,以应对外界环境的变化。有研究表明,金黄色葡萄球菌SrrAB在有氧条件下促进毒力因子的表达,抑制生物膜的形成;在厌氧条件下抑制毒力因子的表达,促进生物膜的形成。另外,在有氧及厌氧条件下,金黄色葡萄球菌SrrAB调控生长代谢的途径也不一致。表皮葡萄球菌中也存在类似的双组分系统SrrAB,且与金黄色葡萄球菌SrrAB具有较高同源性,但目前尚不清楚两者在生长代谢及毒力调控方面的异同。结合课题组研究工作,简要综述葡萄球菌SrrAB的调控机制,着重比较其在有氧及厌氧条件下的调控差异,这对临床诊治葡萄球菌引起的感染具有一定的借鉴意义。     

葡萄球菌生物被膜的基因调控机制研究进展

摘要:细菌的耐药性问题是目前医学临床面临的严峻问题,其中细菌生物被膜的形成是引起细菌持续性感染的主要致病机制之一。细菌生物被膜的形成过程十分复杂,受多种因子和多基因的共同调控,且不同的因子和基因在生物被膜形成的不同阶段所起的作用不同。本文重点对引起院内感染的主要致病菌葡萄球菌的生物被膜形成的基因调控机制,以及药物抑制葡萄球菌生物被膜的研究现状进行综述,旨在为解决医学临床中存在的细菌感染,研制抗生物被膜药物和疫苗等提供参考。