10株铜绿假单胞菌的全基因组序列分析

目的 了解不同分离来源铜绿假单胞菌的全基因组基本特征,以此分析基因组多态性及其遗传进化关系。方法 选择10株医源性和食源性来源的铜绿假单胞菌代表性菌株,应用Solexa高通量测序技术对其进行全基因组测序,以此进行多位点序列分型(multilocus sequence typing, MLST),比较各菌株基因组中携带的耐药基因、毒力基因及插入序列(insertion sequence, IS)元件,并通过比较基因组学分析方法拟合泛基因组和核心基因组积累曲线,筛选核心基因SNP构建系统发育分子进化树。结果 10株菌的基因组从6.3～7.0 Mbp大小不一,包含5 868～6 598个基因,平均G+C含量为67.1%;发现10个菌株各具不同的ST型。在这10个菌株的基因组中,共检测到75种耐药基因,包括抗β-内酰胺酶类、抗氨基糖苷类、抗氟喹诺酮类等;共发现188种毒力基因,不同来源菌株间无明显差异;各菌株之间IS元件种类和数量差异较大。分析发现,铜绿假单胞菌具有开放型泛基因组和稳定型核心基因组;10株菌可分为3个进化分支,且不同分离时间和来源无明显相关性。结论 本研究获得10株不同分离来源的铜绿假单胞菌的全基因组序列,初步证实食品及患者分离来源菌株基因组数据无明显相关性,为后续铜绿假单胞菌的分子流行病学和致病性机制研究提供数据参考。     

铜绿假单胞菌的MALDI-TOF-MS检测方法的建立

目的 建立利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪( MALDI-TOF-MS)对铜绿假单胞菌的快速检测方法.方法 通过MALDI-TOF-MS法对铜绿假单胞菌进行检测分析,并与生化鉴定方法相比较.结果 MALDI-TOF-MS对铜绿假单胞菌的检测后得到肽指纹图片及相关质谱数据,建立MALDI-TOF-MS对铜绿假单胞菌的快速检测方法.结论 MALDI-TOF-MS方法检测铜绿假单胞菌准确快速、操作简单等特点,可发展成为食品检验铜绿假单胞菌的重要(辅助)工具.     

环介导等温扩增技术检测化妆品中铜绿假单胞菌的研究

本文建立了环介导等温扩增技术(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)快速检测化妆品中铜绿假单胞菌的方法。采用铜绿假单胞菌外膜蛋白oprI基因保守序列引物,评价检测铜绿假单胞菌灵敏度和特异性,并与普通PCR相比,检测人工污染样品中的铜绿假单胞菌。结果显示,LAMP检测铜绿假单胞菌的灵敏度为62. 5 pg/μL,而且特异性高,人工污染样品中的检出限为102cfu/m L,比PCR检测灵敏度高10倍。该方法具有灵敏度高、特异性好、操作简便、耗时短,可用于化妆品中铜绿假单胞菌的快速检测。     

铜绿假单胞菌随机启动子库的构建及受铁调控基因的筛选和鉴定

[目的]针对铁这种几乎所有微生物都必需的,对病原菌尤为重要的营养元素,在全基因组水平上检测铜绿假单胞菌的铁感应基因.[方法]采用含LuxCDABE报道子的质粒pMS402为载体,构建了铜绿假单胞菌的随机启动子库,建立了特定条件下研究铜绿假单胞菌全基因组基因表达变化的高通量平台.[结果]验证了2个已知的受铁调控的基因,并发现了尚未报道的二氢叶酸还原酶,磷酸葡萄糖脱水酶和柠檬酸铁转运蛋白受铁调控的现象,发现与铁相关的四个功能未知的基因和3个假定蛋白的基因.[结论]研究结果对于阐明铁在铜绿假单胞菌中的调控作用,揭示铁对细菌生理及致病性的作用机制提供了理论基础.随机启动子库的构建也为细菌基因组水平研究基因表达提供了一个有用的工具.     

基于聚合酶螺旋反应技术快速检测铜绿假单胞菌

【背景】铜绿假单胞菌是一种重要的水源和食源性致病菌,可引起急性肠道炎、脑膜炎、败血症和皮肤炎症等疾病。加强铜绿假单胞菌的快速检测,对保障食品安全具有重要的意义。【目的】建立聚合酶螺旋反应(Polymerasespiralreaction,PSR)方法快速检测铜绿假单胞菌。【方法】针对铜绿假单胞菌外毒素A调控基因——ETA基因(toxA)设计引物,通过引入加速引物、优化反应条件和筛选颜色指示剂,建立快速检测铜绿假单胞菌的PSR方法,并研究方法的特异性、敏感性和可靠性。【结果】建立的方法在等温65°C条件下,40 min内可完成PSR反应,且可通过钙黄绿素和羟基萘酚蓝直接判读结果。方法特异性强、灵敏度高,最低检出限分别为20 CFU/mL细菌和1.011 5 pg/μL基因组DNA。可视化PSR方法检测包装饮用水来源的分离菌株与传统生化方法检测结果一致。【结论】研究建立的可视化PSR方法为铜绿假单胞菌DNA快速检测提供了一种可行的有效手段。     

林麝化脓病病原菌化脓隐秘杆菌与铜绿假单胞菌互作机制研究

化脓隐秘杆菌Trueperella pyogenes是我国Ⅰ级重点保护野生动物林麝Moschus berezovskii的化脓病原发病原菌,但在化脓病后期的病灶中常能检测到大量铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa。虽然在病灶中能同时分离到这2种病原菌,但是它们的种间关系以及优势菌转换机制很大程度上未知。本研究通过构建多种铜绿假单胞菌群体感应基因敲除菌株并结合平板距离培养实验,探讨了化脓隐秘杆菌与铜绿假单胞菌的种间互作关系。结果发现,野生型铜绿假单胞菌的胞外产物可以显著抑制化脓隐秘杆菌的生长;不同铜绿假单胞菌群体感应关键基因缺失菌株均表现出对化脓隐秘杆菌不同程度的抑制作用,但与单突变菌株相比,lasR和rhlR双突变菌株对化脓隐秘杆菌的抑制作用明显减弱。这些发现表明,铜绿假单胞菌可以通过群体感应系统介导的胞外产物来提高对化脓隐秘杆菌的竞争优势。因此,本研究为林麝化脓病过程中的优势病原菌的替换和病情恶化甚至死亡提供了合理的解释,也有助于进一步提高对林麝化脓病病理的认识、治疗方案的改进和新型抗感染药物的研发。     

QS系统中LasR和RhlR蛋白对铜绿假单胞菌生物被膜形成的影响以及免疫原性研究

为探讨铜绿假单胞菌 PAO1 中 lasR 和 rhlR 基因表达产物的分子生物学特性,研究它们对铜绿假单胞菌生物被膜形成的影响以及对小鼠的免疫保护效果,采用聚合酶链式反应 (PCR) 方法扩增铜绿假单胞菌标准株 PAO1 中的 lasR 和 rhlR 基因,全自动荧光测序仪测序,并用 Blast 方法检测克隆片段. 利用 pGEX4T-1 载体分别构建 lasR/rhlR-pGEX4T-1 重组质粒,在大肠杆菌 BL21(DE3)中诱导表达,并经过免疫印迹实验验证其生物学活性. 用硅胶膜培养法建立生物被膜模型,诱导转入了pGFPuv 质粒的铜绿假单胞菌 PAG0305 形成生物被膜,并测定 LasR 蛋白和 RhlR 蛋白对生物被膜形成的影响. 同时用纯化的重组蛋白免疫小鼠,菌落计数法检测免疫组和对照组鼠肺对铜绿假单胞菌的清除率. 以 PAO1 染色体 DNA 为模板的 PCR 结果显示,lasR 的全基因序列为 720 bp,rhlR 基因序列为 726 bp,经序列分析和同源性比较分别与 GenBank 中 lasR/rhlR 基因(登录号:M59425; AE004768) 的同源性为 100%. 大肠杆菌 BL21 (DE3) 分别转化重组质粒 lasR/rhlR-pGEX4T-1 后,经 IPTG诱导和 SDS- 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析,表达的融合蛋白分子质量均为 54 ku 左右,与预期蛋白质分子质量相同. 荧光显微镜观察和测定结果表明,在硅胶膜上 PAG0305 能够形成典型的发荧光的生物被膜,LasR 或 RhlR 蛋白 (10 mg/L) 存在的情况下,PAG0305 生物被膜的形成速度在前三天比对照组平均提高 40.77%,而且两蛋白单独存在与同时存在时的作用相同. 体内实验中,免疫小鼠肺部对铜绿假单胞菌的清除率显著高于未经免疫的正常组 (P < 0.05). 上述结果表明:构建的lasR/rhlR-pGEX4T-1 重组质粒能够在大肠杆菌 BL21(DE3)中成功地表达并具有生物学活性. LasR/RhlR 蛋白在体外模型中能够加快铜绿假单胞菌生物被膜的形成速度,是调节铜绿假单胞菌生物被膜形成的重要因素之一. 免疫结果表明,重组蛋白对小鼠表现出一定的保护作用,这为进一步开展疫苗研究奠定了基础.     

下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌的分布与耐药性

目的了解耐环丙沙星铜绿假单胞菌的流行情况,分析耐环丙沙星铜绿假单胞菌的耐药性,比较耐环丙沙星铜绿假单胞菌与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌的耐药性差异。方法选择贵阳医学院第三附属医院2011年6月至2014年11月下呼吸道感染标本中分离出的231株耐环丙沙星铜绿假单胞菌与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌,按照《全国临床检验操作规程》进行微生物病原菌鉴定。采用Kirby-Bauer琼脂扩散法进行药敏试验,结果使用SPSS 17.0软件进行统计分析。结果下呼吸道感染标本中共分离出铜绿假单胞菌231株,其中耐环丙沙星铜绿假单胞菌检出率25.54%。从科室分布看,神经外科分离率最高,占47.46%,其次ICU、呼吸内科与消化内科分别占18.64%、13.56%、10.17%;下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌菌株与环丙沙星敏感铜绿假单胞菌菌株对头孢曲松、阿米卡星、亚胺培南、哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦等19种抗菌药物的耐药率分别为95.65%,71.83%;42.86%,7.69%;17.39%,2.70%;33.33%,11.02%;22.22%,8.00%。下呼吸道感染耐环丙沙星铜绿假单胞菌菌株耐药率明显高于环丙沙星敏感铜绿假单胞菌菌株,差异具有统计学意义(P0.05)。结论耐环丙沙星铜绿假单胞菌表现为多重耐药性,给临床治疗带来很大的困难。因此严格掌握抗菌药物的选用是延缓病原菌对抗菌药物耐药的有效方法。     

细菌菌群传感效应信号分子高丝氨酸内酯平板分析法的优化

目的利用指示菌紫色杆菌CV026菌株,建立和优化稳定的细菌菌群传感效应信号分子高丝氨酸内酯平板分析方法。方法优化受测铜绿假单胞菌高丝氨酸内酯的提取方法,分析铜绿假单胞菌培养时间对信号分子检测的影响。另一方面,优化指示菌株CV026的培养基成分,并优化紫色菌素的提取方法,以完善信号分子的检测反应。结果恒温水浴挥发法可有效提取高丝氨酸内酯,并且发现当铜绿假单胞菌的培养时间为3d时,高丝氨酸内酯最易被检出。进一步,试验结果显示添加L-Try可提高指示菌株紫色菌素的产量,并利于高丝氨酸内酯的检测。此外,比较发现采用乙醇溶解紫色菌素的方法可更高效的测定紫色菌素的量。结论本课题建立的检测方法将更有效的检测细菌菌群传感系统信号分子高丝氨酸内酯,将有利于细菌菌群传感机制研究和抑制细菌菌群传感药物的开发工作。     

铜绿假单胞菌荧光实时定量PCR标准品的构建

构建了荧光实时定量PCR标准品以检测水中的铜绿假单胞菌.利用所报道的铜绿假单胞菌gyrA基因为目的基因设计引物,通过培养细胞,煮沸法裂解细胞后做PCR,电泳,胶回收,然后与pMD19-T Vector连接并转化到感受态大肠杆菌中;氨苄青霉素筛选出白色菌落,菌落PCR及测序鉴定其特异性,根据OD值确定浓度,制备梯度浓度参考标准品,制作标准曲线,检测水样品中铜绿假单胞菌的菌量.     

铜绿假单胞菌生物被膜对巨噬细胞的免疫逃逸作用及机制

目的探讨铜绿假单胞菌生物被膜对巨噬细胞的免疫逃逸作用以及相关机制。方法用PMA刺激THP-1细胞获得巨噬细胞模型。用6孔板建膜法获得铜绿假单胞菌生物被膜菌。分别用铜绿假单胞菌的生物被膜菌和浮游菌感染巨噬细胞,观察巨噬细胞形态的变化,并检测巨噬细胞的细胞毒性和吞噬功能的变化。进一步用ELISA试剂盒检测感染的巨噬细胞培养上清中炎症细胞因子IL-1β的变化。结果成功构建巨噬细胞模型和铜绿假单胞菌生物被膜菌模型。与感染了浮游菌的细胞相比,感染了生物被膜菌的巨噬细胞形态变化小,释放的LDH降低,吞噬功能减弱,IL-1β的表达量减少。结论铜绿假单胞菌生物被膜菌可以逃逸巨噬细胞的免疫防御作用,其机制可能与降低巨噬细胞的炎症反应有关。     

包装饮用水中铜绿假单胞菌快速检测试剂盒的研制与评价

【背景】在包装饮用水企业生产活动中,铜绿假单胞菌是被重点监测的致病菌之一。随着分子检测相关技术的不断发展,研制用于包装饮用水中铜绿假单胞菌简便、高效的快速检测产品至关重要。【目的】评价基于环介导恒温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术的铜绿假单胞菌快速检测试剂盒在包装饮用水铜绿假单胞菌检测中的实效性。【方法】优化该LAMP反应体系,反应试剂采用冻干工艺,确定试剂盒组成,并评价其特异性、灵敏度、重复性、保质期等性能指标。【结果】铜绿假单胞菌标准菌株和分离菌株均检测为阳性,非铜绿假单胞菌标准菌株和分离菌株均检测为阴性,未发现有交叉反应;试剂盒最低检验限为18 CFU/mL;该试剂盒的特异性、灵敏度及准确度与传统方法相比具有较高的一致性;批内、批间检测重复率均为100%,可在4℃保存12个月以上,并且可在42℃环境中储存72 h以上。【结论】该试剂盒性能好,检测结果稳定、可靠,适用于包装饮用水中铜绿假单胞菌的快速检测。     

基于16S rRNA和rpoB基因的分子系统发育分析在铜绿假单胞菌鉴定中的应用

为对比16S rRNA和rpo B基因分子系统发育分析与传统表型分类法对铜绿假单胞菌的鉴定,评估16S rRNA和rpo B基因序列分析在铜绿假单胞菌鉴定中的应用,用表型分类方法对临床自动微生物鉴定系统鉴定为铜绿假单胞菌的23株分离株进行再鉴定,PCR扩增23株分离株16S rRNA和rpo B基因片段,并测序进行系统发育分析。结果表明,表型再鉴定结果与自动微生物鉴定系统鉴定结果一致。基于两个基因的系统发育分析均显示分离株p22与不动杆菌属序列聚为一枝,其余22株分离株与铜绿假单胞菌序列聚为一枝。因此p22应鉴定为不动杆菌,16S rRNA和rpo B基因序列分析均能准确鉴定铜绿假单胞菌并能较好建立假单胞菌属内种间关系。     

rpoS基因缺失突变对荧光假单胞菌胁迫耐受性、群体感应及腐败活性的影响

【目的】微生物活动是引起食品腐败的主要原因,研究食品腐败菌的腐败作用调控机制对于保证食品的质量和安全具有重要意义。荧光假单胞菌是一种代表性的食品腐败菌,本文旨在研究RNA聚合酶的选择性sigma因子Rpo S在荧光假单胞菌致腐败过程中的作用。【方法】运用同源重组的方法构建荧光假单胞菌冷藏鱼分离株的rpo S基因缺失突变株,比较野生型和突变株暴露于不同胁迫条件下的存活率;通过液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)分析野生型和突变株产生高丝氨酸内酯类(AHLs)群体感应信号分子的种类和含量;检测野生型和突变株接种于灭菌三文鱼汁后4°C贮存过程中的菌落总数和挥发性盐基氮的生成量。【结果】成功构建了荧光假单胞菌rpo S基因缺失突变株。rpo S基因的缺失导致荧光假单胞菌对10 mmol/L H2O2和15%乙醇的耐受性显著降低,对150μg/m L结晶紫和175 mmol/L醋酸的耐受性有一定程度增强,不影响其对47°C和20%Na Cl的耐受性。荧光假单胞菌在rpo S基因缺失突变后长链信号分子C_(10)-HSL、C_(12)-HSL和C_(14)-HSL的含量增加。在灭菌三文鱼汁中的腐败活性检测表明rpo S基因缺失可导致荧光假单胞菌挥发性盐基氮的生成量显著降低。【结论】荧光假单胞菌的Rpo S不仅调节细菌对多种胁迫条件的耐受性,还影响AHL群体感应和腐败活性。     

铜绿假单胞菌lasI,rhlI基因功能缺陷株的构建和生物学功能验证

构建铜绿假单胞菌lasI,rhlI基因功能缺陷株,为进一步阐明氦氧饱和高气压暴露条件诱导lasI,rhlI基因介导铜绿假单胞菌毒力调节的分子机制研究奠定基础。用双亲株接合转移法删除lasI,rhlI基因ORF编码区,通过RT-PCR方法验证目标基因编码序列mRNA的缺失;通过对细菌生长增殖能力、弹性蛋白酶代谢活性和细菌绿脓菌素分泌能力等表型的测定,验证目标基因编码序列缺失后的基因调节功能的缺陷。结果表明成功构建铜绿假单胞菌lasI,rhlI基因功能缺陷株,可作为进一步研究的基因工程菌。     

抗菌肽Lfcin15-Me8分子设计及对老年呼吸道致病菌铜绿假单胞菌的抑菌性能分析

探讨人工设计合成的Lfcin15-Me8分子对老年病患者中铜绿假单胞菌抑菌活性研究。从老年病患痰液中分离鉴定铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)感染情况,截取牛乳铁蛋白素(Lfcin B)1-15和蜂毒素(Melittin)1-8核心氨基酸序列,固相合成新型抗菌肽分子,采用微量肉汤稀释法,测定新型抗菌肽分子对临床分离菌株的抑菌活性。结果显示,铜绿假单胞菌占院内感染的32.2%,位列致病菌第二位。合成的新型抗菌肽分子Lfcin15-Me8,为阳离子型抗菌肽,并富含α-螺旋。对临床铜绿假单胞菌抑菌MIC值均达到128μg/m L以下,其中最低达到32μg/m L,具有良好抗菌活性。铜绿假单胞菌在老年呼吸道感染中占较大比重,需注意防控,人工合成的Lfcin15-Me8分子可抑制临床铜绿假单胞菌的生长繁殖。     

烧伤病房难愈性创面病原菌分布及耐药性分析

目的 分析烧伤病房难愈性创面病原菌分布及耐药性,为临床合理选用抗生素提供依据.方法 对2006年1月至2012年6月间中国人民解放军第八五医院烧伤病房收治的难愈性创面患者创面分离出的病原菌,采用K-B纸片扩散法进行药物敏感试验,分析病原菌耐药性.结果 分离出病原菌154株,革兰阳性菌62株,占40.26％;革兰阴性菌92株,占59.74％.常见病原菌为金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌.烧伤难愈性创面中金黄色葡萄球菌最多见,压迫性溃疡创面中常见铜绿假单胞菌和鲍曼不动杆菌,其他难愈性创面中铜绿假单胞菌最常见.创面革兰阳性菌对利奈唑烷和呋喃妥因的耐药率较低,革兰阴性菌对头孢哌酮/舒巴坦、阿米卡星、亚胺培南、氨曲南和头孢西丁的耐药率较低,无万古霉素耐药菌.常见病原菌中金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌的耐药率较高,铜绿假单胞菌的耐药率较低.结论 不同病因的难愈性创面病原菌分布不同,引起难愈性创面的病原菌主要为多重耐药金黄色葡萄球菌和鲍曼不动杆菌.     

肉类腐败性假单胞菌群体感应信号分子的研究

【目的】研究两株假单胞菌的标准菌株荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)在纯培养条件下所释放的AHLs类信号分子种类、量和变化规律。【方法】利用乙酸乙酯等有机溶剂萃取菌种纯培养液的AHLs类信号分子, 检测手段利用HPLC-MS-MS。【结果】荧光假单胞菌释放信号分子的种类为: C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、3-oxo-C10-HSL、3-oxo-C12-HSL、3-oxo-C14-HSL。铜绿假单胞菌释放信号分子的种类为: C4-HSL、C6-HSL、C8-HSL、C10-SL、C12-HSL、C14-HSL、3-oxo-C8-HSL、3-oxo-C10-HSL、3-oxo-C12-HSL、3-oxo-C14-HSL。【结论】两株菌所释放各类信号分子的量均随时间变化, 当菌落数达到109?1010时信号分子的量达到峰值, 两株菌所释放各类信号分子含量差异较大。     

脉冲场凝胶电泳对铜绿假单胞菌的分子检测与相关性分析

目的应用PFGE对医院环境物体表面分离到的铜绿假单胞菌进行相关性检测与分析,探讨PFGE在监测和控制医院感染方面的意义。方法选择SpeⅠ酶对铜绿假单胞菌染色体DNA进行酶切,选用适宜的实验条件采用脉冲场凝胶电泳技术分析电泳酶切指纹图谱,了解其流行状况。结果14株铜绿假单胞菌基因组DNA经SpeⅠ限制性内切酶酶切后电泳,在30~800 kb之间产生18~24条大小不同的DNA切割片段区带。可分为9个带型。结论PFGE具有分辨力高,重复性好的特点,是铜绿假单胞菌分子流行病学分析的理想方法。     

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。