噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染的研究进展

随着细菌的进化以及部分抗生素的滥用，耐药细菌的感染已成为21世纪主要的公共卫生挑战之一。其中，耐药肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)问题尤为突出。噬菌体在治疗耐药细菌感染引起的疾病方面展现出一定的潜力及独特优势，但目前噬菌体治疗尚缺乏统一的临床指导规范。虽然临床上有少数将噬菌体用于治疗肺炎克雷伯菌感染的成功案例，但多数情况下是采用噬菌体配合抗生素疗法，噬菌体在其中的作用仍不明确。本文综合评述国内外研究数据，回顾与噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染相关的数个重点问题，包括噬菌体的特性以及影响其疗效的因素，旨在为肺炎克雷伯菌和其他耐药细菌的噬菌体治疗提供参考。     

多重耐药肺炎克雷伯菌肺部感染的抗感染治疗新策略

目的 尝试使用新的抗感染治疗策略治疗多重耐药肺炎克雷伯菌肺部感染。方法 选择10例转入ICU的院内获得性肺部感染患者,入选患者使用抗生素治疗效果不佳,多次痰培养结果提示多重耐药的肺炎克雷伯菌生长。患者先予以头孢美唑抗感染治疗,在48~72 h后痰培养结果均提示对亚胺培南等敏感的铜绿假单胞菌生长,然后根据患者肺部感染是否好转选择继续使用头孢美唑或调整为对铜绿假单胞菌有效的抗生素。结果 10例患者治疗7 d后C反应蛋白（CRP）、降钙素原（PCT）、临床肺部感染评分（CPIS）均显著下降（P＜0.05）,所有患者均顺利脱机拔管转出ICU。结论 根据肺部微生态特点,利用菌群之间存在的拮抗作用,可以使用抗生素来调节微生态失衡。对于合适的患者,这种新的抗感染策略可以有效治疗多重耐药肺炎克雷伯菌肺部感染,可作为临床抗感染策略之一。     

五株克雷伯氏菌噬菌体的生物学特性及比较基因组学研究

【目的】耐药性克雷伯氏菌属(Klebsiella)的细菌作为人类感染的重要病原,是临床治疗重要的挑战。本研究对多株克雷伯氏菌裂解性噬菌体的生物学特性和基因组特征进行比较分析,为其应用提供更多科学数据。【方法】使用双层平板法从人类和动物新鲜粪便、污水中分离纯化裂解性克雷伯氏菌噬菌体;通过磷钨酸染色和透射电镜观察其形态;采用双层平板噬菌斑法确定其宿主范围,测定温度和pH稳定性、一步生长曲线和体外抑菌效果等生物学特性;基于全基因组测序对分离株进行比较基因组学分析;通过体内抑菌试验评估噬菌体对多重耐药变栖克雷伯氏菌(Klebsiella variicola)BS375-3感染的大蜡螟(Galleria mellonella)幼虫的保护作用。【结果】5株噬菌体分别属于Schitoviridae(pKP-BM327-1.2)、Autographiviridae(pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKV-BS375-3.1)、Drexlerviridae(pKP-BS317-1.1)家族;噬菌体pKV-BS375-3.1可裂解受试菌中的8株,pKP-BM327-1.2可裂解受试菌中的3株,pKP-M186-2.1、pKP-M186-2.2和pKP-BS317-1.1则分别裂解受试菌中的1株;5株噬菌体感染10–20 min后即进入指数增长期,在–20–37℃、pH 6–10环境下均能够保持稳定活性;感染变栖克雷伯氏菌BS375-3后经噬菌体pKV-BS375-3.1处理[感染复数(multiplicity of infection,MOI)=100]的大蜡螟幼虫96 h内存活率达到80%(8/10);5株噬菌体基因组长度在42–77 kb之间,未携带抗生素抗性基因和毒力基因,基于内溶素(endolysin)的溯源分析显示该蛋白在克雷伯氏菌噬菌体中呈现多样性,属内呈保守性。【结论】5株克雷伯氏菌噬菌体均具有较好的体外抑菌活性,生物学特性稳定,endolysin在噬菌体属内呈现保守性。宿主谱宽、潜伏期短的噬菌体pKV-BS375-3.1在治疗Klebsiella pneumoniae和K.variicola临床感染方面具有潜在应用前景。     

一株肺炎克雷伯菌噬菌体的生物学特性及全基因组分析

【背景】随着抗生素的广泛使用甚至滥用,细菌耐药性问题日益显著,利用噬菌体治疗耐药致病菌的方法重新开始被人们关注。【目的】对一株烈性肺炎克雷伯菌噬菌体vB_KpnP_IME279进行生物学特性研究及生物信息学分析。【方法】以一株多重耐药的肺炎克雷伯菌为宿主菌,从医院污水中分离噬菌体,应用双层平板法检测噬菌体效价、最佳感染复数(Optimal MOI)、一步生长曲线以及裂解谱,纯化后通过透射电镜观察噬菌体形态;应用蛋白酶K/SDS法提取噬菌体全基因组,使用Illumina MiSeq测序平台进行噬菌体全基因组测序,测序后对噬菌体全基因组序列进行组装、注释、进化和比较基因组学分析。【结果】分离到一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体,命名为vB_KpnP_IME279;其最佳感染复数为0.1,一步生长曲线显示潜伏期为20 min,平均裂解量140 PFU/cell,电镜观察显示该噬菌体属于短尾噬菌体科(Podoviridae)。基因组测序表明,噬菌体基因组全长为42 518 bp,(G+C)mol%含量为59.3%。BLASTn比对结果表明,该噬菌体与目前已知噬菌体的相似性较低,基因组仅70%区域与已知噬菌体有同源性。构建噬菌体主要衣壳蛋白的基因进化树,分析了噬菌体IME279与其他短尾科噬菌体的进化关系,结果表明该噬菌体是短尾科噬菌体的一名新成员。【结论】分离鉴定了一株新的肺炎克雷伯菌噬菌体,进行了生物学特性、全基因组测序和生物信息学分析,为研究肺炎克雷伯菌噬菌体与宿主之间的相互作用关系以及治疗多重耐药细菌感染奠定了基础。     

呼吸道感染患者多重耐药菌肺炎克雷伯菌的耐药及危险因素分析

摘要 目的：探讨与分析呼吸道感染患者多重耐药菌肺炎克雷伯菌的耐药及危险因素。方法：选择2015年1月到2020年2月本院诊治的呼吸道感染患者65例作为研究对象,收集患者的临床样本进行细菌分离与耐药分析,调查患者的临床资料并进行危险因素分析。结果：在呼吸道感染患者65例中,分离出多重耐药菌肺炎克雷伯菌32株,占比49.2 %,其中下呼吸道、上呼吸道、灌洗液、血液标本分别占50.0 %、9.4 %、25.0 %、6.3 %。32株多重耐药菌肺炎克雷伯菌对头孢曲松、头孢呋辛、氨苄西林、头孢吡肟、头孢噻肟的耐药率分别为71.9 %、87.5 %、96.9 %、84.4 %、81.3 %,对阿米卡星、头孢替坦、左氧氟沙星、亚胺培南、环丙沙星的敏感率分别为59.4 %、68.8 %、81.3 %、75.0 %、81.3 %。非条件 Logistic回归分析显示血型A型、碳青霉烯类抗菌药物使用、引流、机械通气、糖尿病等为导致多重耐药菌肺炎克雷伯菌感染的独立危险因素(P<0.05)。结论：多重耐药菌肺炎克雷伯菌感染在呼吸道感染患者中比较常见,对头孢呋辛、氨苄西林的耐药率比较高,对左氧氟沙星、环丙沙星的敏感率比较高,血型A型、碳青霉烯类抗菌药物使用、引流、机械通气、糖尿病等为导致多重耐药菌肺炎克雷伯菌感染的独立危险因素。     

I类整合子与产ESBLs肺炎克雷伯菌多重耐药关系的研究

目的了解产ESBLs肺炎克雷伯菌的整合子存在状况。方法用PCR方法扩增Ⅰ类整合酶基因,经电泳后检测扩增产物。结果72株产ESBLs肺炎克雷伯菌中检测出Ⅰ类整合子67株,检出率为93．0％,Ⅰ类整合子阳性菌对氨基糖苷类、喹诺酮类及头孢菌素类药物表现出较高的耐药,其多重耐药率明显高于Ⅰ类整合子阴性菌株（P〈0．05）。结论Ⅰ类整合子广泛地存在产ESBLs肺炎克雷伯菌中,Ⅰ类整合子对细菌多重耐药性的产生和传播起着重要作用。     

噬菌体治疗肺炎克雷伯菌感染的研究进展

肺炎克雷伯菌是肠杆菌科家族中的一员,在各种环境中广泛存在,可导致诸如奶牛乳房炎在内的多种动物疫病,引起人类的肺炎、尿路感染、菌血症、伤口性感染和化脓性脓肿在内的多种临床感染。该菌对抗生素的耐受日趋严重,而且高毒力菌株不断出现,给该菌的防控带来了巨大挑战。噬菌体是一种裂解细菌的病毒,因其具有治疗耐药细菌感染的潜力而备受关注,世界各地均有使用噬菌体成功治疗耐药细菌感染的案例。本文基于国内外对肺炎克雷伯菌及其噬菌体的研究数据,综述了肺炎克雷伯菌的流行病学调查情况和噬菌体在治疗肺炎克雷伯菌感染方面的应用,以期为基于肺炎克雷伯菌噬菌体的抗菌研究和临床应用提供参考。     

野生鸟类分离的多重耐药肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)耐药基因分子进化特征研究

【目的】调查野生鸟类携带菌的耐药状况,探索其在细菌耐药性传播过程中的作用。【方法】从野生鸟类石鸡、绯胸鹦鹉、太阳锥尾鹦鹉和黑领椋鸟的新鲜粪便分离4株Klebsiella pneumoniae,采用微量肉汤稀释法评估其多重耐药表型,并利用全基因组测序技术和细菌全因组关联分析、比较基因组学方法对分离株进行分子溯源,系统解析其携带的多重耐药质粒或基因与其宿主、同源质粒间的关联。【结果】4株肺炎克雷伯菌的耐药谱各不相同,来自石鸡样本的分离株S90-2对9种药物耐受,绯胸鹦鹉样本分离株S141对3种药物耐受,太阳锥尾鹦鹉分离株M911-1仅耐受氨苄西林,黑领椋鸟的样本分离株S130-1对所使用的14种药物完全敏感。S90-2属于ST629型,携带bla_CTX-M-14、fosA6、aac(3)-Iid和bla_SHV-11为主的30个耐药基因和携带1个耐药性质粒pS90-2.3 (IncR型)。S141属于ST1662型,携带fosA5、bla_SHV-217等27个耐药基因,1个质粒pS141.1 [IncFIB(K)(pCAV1099-114)/repB型]仅携带耐药基因adeF。M911-1为新ST类型,携带bla_SHV-1、fosA6等共计27个耐药基因,其质粒pM911-1.1携带了3个耐药基因。S130-1属于ST3753型,携带bla_SHV-11、fosA6等27个耐药基因,pS130-1 [IncFIB(K)型]则仅携带一个耐药基因tet(A)。质粒比对表明,质粒pS90-2.3携带的耐药基因片段源自不同的肠杆菌科菌株染色体或质粒。pS90-2.3的同源质粒主要来自人类宿主菌,且主要在中国分布,这些质粒主要细菌宿主为K. pneumoniae和Escherichia coli,且ST11型K. pneumoniae分离株为重要宿主菌。【结论】本研究中来自野生鸟类的多重耐药K. pneumoniae,其耐药基因主要来自质粒,质粒耐药基因主要由转座子、插入序列、整合子和前噬菌体等可移动元件介导,这些多重耐药质粒与人类的宿主菌密切相关。     

肺炎克雷伯菌噬菌体解聚酶的研究进展

肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)是在临床引起多种感染的常见条件致病菌之一。多重耐药肺炎克雷伯菌株的出现,给防控细菌感染带来了巨大阻力。肺炎克雷伯菌噬菌体编码的解聚酶是一种稳定性高、特异性强的生物酶,具有分解细菌胞外多糖、限制细菌生长等多种功能。解聚酶可为防控肺炎克雷伯菌感染提供新思路,在抗菌应用中具有广阔前景。本文就肺炎克雷伯菌噬菌体解聚酶的研究进展进行综述。     

血流感染肺炎克雷伯菌耐药机制及传播机制研究

目的了解血流感染肺炎克雷伯菌的耐药机制及其耐药传播机制,为临床医院感染控制提供理论依据。方法收集南昌大学第一附属医院2012年3月至2013年9月住院患者的血液培养标本中分离获得的肺炎克雷伯菌86株,应用PCR扩增方法检测耐药基因,MLST和质粒接合试验分析其耐药传播方式。结果超广谱β-内酰胺酶基因中有26株KPC基因阳性,2株IMP基因阳性,4株VIM基因阳性,1株NDM-1基因阳性;整合子基因中有4株int基因阳性,int基因阳性的4株整合子可变区基因均为阳性;氨基糖苷类耐药基因中有22株acc6′-Ib基因阳性;喹诺酮类耐药基因中有48株qnrA基因阳性,20株qnrS基因阳性,8株qnrB基因阳性。MLST结果显示34株(39.5%)为ST395型,是主要基因型。氨基糖苷类耐药基因阳性菌株接合成功7株;喹诺酮类耐药基因阳性菌株接合成功15株。结论血流感染肺炎克雷伯菌主要以携带耐碳青霉烯酶基因和耐喹诺酮类基因为主,耐药传播机制多种,包括克隆传播和质粒介导传播。     

一株新型裂解K63荚膜型肺炎克雷伯菌的噬菌体分离鉴定和生物学特性研究及全基因组分析

[背景]噬菌体具有特定的杀菌能力,对生态和细菌的进化具有重要影响。近年来由于多重耐药细菌的全球出现,噬菌体疗法逐渐引起了人们的关注。[目的]对一株新型裂解K63荚膜型肺炎克雷伯菌的噬菌体vB_KpnP_IME308进行生物学特性研究、测序和比较基因组学的分析。[方法]以一株从临床分离到的肺炎克雷伯菌为宿主菌分离噬菌体,应用双层平板法进行噬菌体最佳感染复数(optimal multiplicity of infection)、一步生长曲线(one-step growth curve)、温度以及pH敏感性实验测定,纯化噬菌体并通过透射电镜观察噬菌体形态;应用标准的苯酚-氯仿提取方案提取噬菌体全基因组,使用Illumina MiSeq测序平台进行噬菌体全基因组测序,测序后对噬菌体全基因组序列进行组装、注释、进化和比较基因组学分析。[结果]分离到一株新型的肺炎克雷伯菌噬菌体,命名为vB_KpnP_IME308;其最佳感染复数为0.001,一步生长曲线结果显示,其感染宿主菌的潜伏期约为20 min,裂解期约为80 min,平均裂解量330PFU/cell;噬菌体vB_KpnP_IME308在4-50℃和pH 5.0-10.0范围内稳定;电镜观察该噬菌体属于短尾噬菌体科(Podoviridae)。基因组测序结果表明,噬菌体基因组全长为43 091bp,(G+C)mol%含量为53.9%,(A+T)mol%含量为46.1%。BLASTn比对结果表明,该噬菌体与目前已知噬菌体基因组仅84%区域有相似性。噬菌体进化树结果表明该噬菌体属于Autographivirinae亚科的Drulisvirus属的成员。[结论]从医院污水中分离鉴定了一株新型的肺炎克雷伯菌噬菌体,表征并分析了噬菌体全基因组序列,这些结果均表明该噬菌体具有开发为抗肺炎克雷伯菌制剂的潜力,为噬菌体治疗多重耐药细菌感染奠定了基础。     

血流感染碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌的耐药分析及同源性研究

本研究旨在探讨血流感染碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistant Klebsiella pneumonia, CRKP)的耐药特点、分子分型特征和菌株同源性,为CRKP感染的临床诊治和预防控制提供理论参考。收集2015年4月至2018年3月期间就诊于上海市某三甲医院患者血标本分离的肺炎克雷伯菌(KP)非重复菌株,采用VITEK 2 Compact全自动细菌鉴定仪鉴定细菌并进行药物敏感性试验,共获得51株CRKP。对CRKP菌株使用纸片扩散法或琼脂稀释法进行15种抗菌药物的敏感性试验;采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测碳青霉烯酶基因型;通过脉冲场凝胶电泳和多位点序列分型(MLST)技术分析菌株同源性。结果显示,51株CRKP对检测的15种临床常用抗菌药物呈广泛耐药,对其中的哌拉西林、头孢唑啉、头孢吡肟、头孢噻肟、头孢呋辛、头孢他啶、头孢哌酮/舒巴坦、哌拉西林/他唑巴坦和环丙沙星耐药率为100%;对阿米卡星、庆大霉素和复方新诺明的耐药率较高,分别为76.5%、90.2%和62.8%;对替加环素耐药率较低,为3.9%。51株CRKP均检测出blaKPC基因,经测序鉴定为blaKPC-2基因,提示产KPC-2是CRKP对碳青霉烯类耐药的主要机制。MLST检测到4种ST型别,以ST11型为主,共 43株(84.3%),另有ST15型6株(11.8%),ST4845型1株及1株新分型。51株CRKP的PFGE图谱相似性系数在62.9%～100%,可分为19个簇(A-S簇),每簇分别包含1～12个菌株。其中A簇(13.7%)和G簇(23.5%)包含的菌株相对较多,且MLST分型均为ST11型,为优势簇。G簇包含7个型别,G4型为主要克隆菌株。 ST11型为CRKP的主要型别,PFGE分析表明该院存在菌株的克隆传播,应规范抗菌药物使用,同时加强细菌耐药性监测和医院内感染的防控工作。     

Isolation and characterization of bacteriophage BCJA1, a novel temperate bacteriophage active against the alkaliphilic bacterium, Bacillus clarkii

The isolation and characterization of a novel bacteriophage active against the obligately alkaliphilic bacterium Bacillus clarkii is described. The bacteriophage, designated BCJA1, is a member of the Siphoviridae family with a B1 morphology. It possesses an isometric head, which measures 65 nm between opposite apices, and a noncontractile tail of 195 nm length. It had a buoyant density of 1.518 g/ml and an estimated particle mass of 37 × 10⁷ daltons. BCJA1 was stable over the pH range of 6–11. A one-step growth experiment conducted at pH 10 demonstrated a latent period of about 40 min and a burst size of approximately 40. The purified bacteriophage appeared to consist of 10 proteins with the major head and tail proteins likely to be of molecular weight 36 500 and 28 000, respectively. The genome size was estimated to be between 32.1 and 34.8 kb. The percent G + C content of purified bacteriophage DNA was 45.6. The wildtype bacteriophage is temperate but a clear plaque mutant was isolated. Received: May 25, 1997 / Accepted: August 5, 1997     

A comparative study of induction of pneumonia in mice with planktonic and biofilm cells of Klebsiella pneumoniae

In the present study, the course of acute pneumonia in normal BALB/c mice infected by intranasal inoculation of planktonic and preformed biofilm cells (3 days old) of Klebsiella pneumoniae B5055 was studied and compared. With both cell forms the peak of infection was observed on the third post infection day, as assessed on the basis of lung bacterial load and corresponding pathology. There was an intense neutrophil infiltration in bronchoalveolar lavage fluid. Tissue damage was assessed on the basis of increased amounts of nitrite, malondialdehyde and lactate dehydrogenase in lung homogenates. The phagocytic potential of alveolar macrophages was lower in biofilm cell-induced infection than in that induced by planktonic cells. Biofilm cell induced infection generated significantly greater production of tumor necrosis factor-α and interleukin-1β on the third and fifth days of infection, respectively. Production of interleukin-10 was, however, variable. There was no significant difference in the ability of planktonic and biofilm cell forms of K. pneumoniae to induce acute pneumonia in mice in terms of bacterial counts and histopathological changes. However, biofilm cell-induced infection showed delayed clearance as compared to infection induced with the planktonic form.     

1株多重耐药肺炎克雷伯菌耐药基因和整合子、转座子遗传标记研究

目的 了解多重耐药肺炎克雷伯菌的耐药基因存在状况和遗传学背景。方法 聚合酶链反应(RCR)法对多重耐药的肺炎克雷伯菌进行β-内酰胺酶基因、氨基糖苷类修饰酶基因、质粒AmpC酶基因、qacEΔ1-sull耐消毒剂和磺胺基因、整合子遗传标记(整合酶基因)、Tn21/Tn501转座子遗传标记(汞离子还原酶基因)检测。结果 TEM、SHV型β-内酰胺酶基因, DHA型质粒AmpC酶基因,aac(6′)-1型氮基糖苷类修饰酶基因,qacEΔ1-sul1耐消毒剂和磺胺基因,整合子遗传标记(intI1整合酶基因),Tn21/Tn501转座子遗传标记(merA汞离子还原酶基因)检测阳性。结论 多重耐药肺炎克雷伯菌存在多种耐药基因和Ⅰ类整合子、Tn21/Tn501转座子。     

Physical mapping and characterization of bacteriophage 9NA genome

The DNA of bacteriophage 9NA, a virulent phage ofSalmonella typhimurium, is linear, double stranded, circularly permuted and is approximately 56 kilobase pairs long. The 9NA genome is partially methylated. A physical map of the DNA has been constructed using the restriction endonucleasesBamHI,BglII,SmaI andPvuII. The putative packaging end (‘pac’ end) and the direction of packaging of the concatemeric DNA has been postulated.     

Identification of the cell surface receptor for FC3-2, FC3-3 and FC3-6 bacteriophages from Klebsiella pneumoniae

FC3-2, FC3-3 and FC3-6 are different Klebsiella-specific bacteriophages isolated on Klebsiella pneumoniae strain C3. The common bacteriophage receptor for these phages was shown to be the lipopolysaccharide (LPS), specifically the high-molecular-weight polysaccharide fraction (O-antigen). Mutants resistant to these phages were isolated and found to be devoid of lipopolysaccharide O-antigen by several criteria. We concluded that no other outer membrane (OM) molecules were involved in phage binding. At least 2 different types of lipopolysaccharide-core mutant were obtained.