银染法观察铜绿假单胞菌生物被膜

目的 评估银染法鉴定铜绿假单胞菌生物被膜的效果.方法 体外平板法制备铜绿假单胞菌生物被膜模型,用银染法观察鉴定.结果 银染后普通光学显微镜和扫描电镜观察铜绿假单胞菌生物被膜.结论 银染法鉴定铜绿假单胞菌生物被膜简单可靠.     

群体感应对铜绿假单胞菌生物被膜形成的调控

生物被膜是一种与浮游细胞相对应的生长方式,由细菌和自身分泌的包外基质组成。铜绿假单胞菌是研究这一生长方式的模式生物。在过去十年,对铜绿假单胞菌生物被膜的研究已取得显著进展。群体感应(QS)的细胞沟通机制在铜绿假单胞菌生物被膜形成中发挥着重要作用。介绍生物被膜的特点,并重点讨论了QS和生物被膜之间的关系。     

铜绿假单胞菌生物被膜与宿主免疫的关系

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,P.aeruginosa)是一种常见的革兰阴性条件致病菌,能引起严重的院内感染,可从支气管扩张、肺囊性纤维化(CF)等患者体内分离。机体免疫系统可以通过识别不同的病原体相关分子模式(PAMPs)来抵御P.aeruginosa的感染,但P.aeruginosa生物被膜(BF)的形成可以导致这些成分被遮蔽从而引起免疫逃逸,导致疾病的迁延难愈。BF是一种与游离细菌相对立的生活方式,能帮助细菌有效适应外部环境,其可以通过藻酸盐的屏障作用,抵抗吞噬细胞的吞噬,干扰多核白细胞(PMNs)的激活,从而逃避宿主免疫。研究P.aeruginosa-BF的免疫逃逸机制,发现有效清除P.aeruginosa-BF的方法,从而为临床治疗P.aeruginosa引起的感染性疾病提供科学依据。现以P.aeruginosa为例对近年来国内外BF的免疫逃逸机制的研究进展进行综述。     

铜绿假单胞菌生物被膜对抗菌药物作用影响的实验研究

细菌生物被膜形成在难治性感染中起重要作用,本实验在体外进行铜绿假单胞菌生物被膜与抗菌药物作用的研究。铜绿假单胞菌在生理盐水特氟隆系统孵育6d,可在特氟隆表面上形成细菌生物被膜(Biofilm),经扫描电镜证实,它包裹在微菌落表面。应用环丙氟哌酸,甲红霉素,罗红霉素,穿心莲作用于生物被膜细菌并观察结果。发现与2倍MIC环丙氟哌酸作用4h后,悬浮细菌存活率降至002%,但生物被膜细菌存活率则为41%,当10μg/mL甲红霉素,12μg/mL罗红霉素,005g/mL穿心莲分别与环丙氟哌酸联合应用时,生物膜细菌存活率分别降至02%,05%和27%。结果表明生物被膜细菌对环丙氟哌酸的抵抗力较悬浮细菌明显增强,而环丙氟哌酸分别与甲红霉素,罗红霉素,穿心莲联合应用则有明显抑菌作用。推测此种联合用药方式可能提高对难治性感染的治疗效果     

穿心莲内酯抗铜绿假单胞菌生物被膜及与阿奇霉素协同抗菌作用

目的研究穿心莲内酯抗铜绿假单胞菌生物被膜及与阿奇霉素协同抗菌作用。方法微量倍比稀释法测定穿心莲内酯对铜绿假单胞菌的最小抑菌浓度（MIC）,棋盘稀释法测定穿心莲内酯和阿奇霉素协同抗菌作用,MTT法测定穿心莲内酯对铜绿假单胞菌生物被膜的最小抑膜浓度（SMIC）,显微镜下观察药物对生物膜形态的影响。结果穿心莲内酯对铜绿假单胞菌的MIC 50μg/mL,和阿奇霉素有协同抗菌作用。穿心莲内酯对铜绿假单胞菌生物被膜的SMIC501天25μg/mL、3天25μg/mL、7天50μg/mL;SMIC801天50μg/mL、3天50μg/mL、7天100μg/mL,形态观察提示穿心莲内酯SMIC80浓度对铜绿假单胞菌生物被膜的抑制作用明显。结论穿心莲内酯具有抗铜绿假单胞菌生物被膜作用,对阿奇霉素也有协同抗菌作用。     

假单胞菌生物被膜核心胞外多糖生物合成系统研究进展

胞外多糖是假单胞菌生物被膜的重要组成部分,能增强菌体对外界环境、抗菌剂和宿主防御的耐受性.假单胞菌能产生3种与生物被膜形成密切相关的核心胞外多糖:褐藻胶、Psl和Pel,它们在细菌细胞中的合成和转运分别依赖对应的褐藻胶、Psl和Pel生物合成系统.因此,本综述系统全面地总结了假单胞菌3种胞外多糖生物合成系统结构生物学的...     

铜绿假单胞菌铁摄取与生物被膜形成研究进展

生物被膜是单细胞微生物通过其分泌的胞外多聚基质粘附于介质表面并将其自身包绕其中而成的膜样微生物细胞聚集物。生物被膜的形成使细菌具有更强的适应外界环境的能力,也是导致微生物产生耐药性及慢性感染性疾病难以治疗的重要原因之一。铜绿假单胞菌在肺部的定殖是肺囊性纤维化病患者发病和死亡主要原因,其造成的感染通常与形成抗生素抗性极强的生物被膜有关。铜绿假单胞菌生物被膜的形成受控于多种复杂的细菌调控体系之下,包括群体感应系统及参与调节胞外多聚基质合成的双组分调控系统等。此外,为了利用低浓度的环境铁来维持生存并完成各种生理功能,铜绿假单胞菌进化出了一系列铁摄取系统,这些系统对其毒力因子的释放和生物被膜的形成又起着重要的调控作用。本文主要对铜绿假单胞菌生物被膜的形成与调控机制及其铁摄取系统进行了综述,为进一步了解及清除铜绿假单胞菌引发的问题提供途径与思路。     

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。     

乳酸锌和氟化亚锡对铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和变异链球菌生物被膜的抑制作用

乳酸锌(Zn lactate·3H_2O)和氟化亚锡(SnF_2)常作为牙膏中的活性物质添加剂用来预防龋齿及口腔生物被膜的形成。文中评估了Zn lactate·3H_2O和SnF_2对铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌和变异链球菌生物被膜的作用。对铜绿假单胞菌PAO1生物被膜的抑制实验证实乳酸锌和氟化亚锡都具有抑制其生物被膜的功能,联用效果尤佳。乳酸锌通过干扰胞外多糖基质网的形成起作用,而氟化亚锡则可以明显降低生物被膜的生物量。更为重要的是,工作浓度的两种化合物联用几乎可以完全抑制3种实验菌株生物被膜的形成。     

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.     

波罗的海希瓦氏菌AI-2/LuxS对生物被膜和致腐的调控

【目的】波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)是冷藏海产鱼类的特定腐败菌。研究群体感应信号AI-2/Lux S对鱼源S.baltica生物被膜和致腐的调控作用。【方法】扩增SB11分离株的lux S基因,用自杀性质粒构建lux S基因缺失株,通过结晶紫染色、珠涡流法、显微镜观察和HPLC,比较分析野生株与缺失株△lux S在4°C和28°C下生物被膜形成、粘附能力、泳动性和致腐产物的差异。【结果】S.baltica SB11中扩增获得lux S基因,生物信息学分析显示Lux S蛋白由169个氨基酸构成,含有保守的His-Thr-Leu-Glu-His(HTLEH)模体和关键氨基酸位点,蛋白三维空间结构与其他细菌相似。与野生株相比,△lux S缺失株上清荧光信号散失,但不影响生长,生物被膜形成期和成熟期的含量显著低于野生株,在4°C培养96 h和28°C培养24 h被膜分别减少20.1%和27.9%。缺失株在不锈钢片的粘附能力明显减弱,其中在4°C培养72 h和28°C培养24 h后的粘附量比野生株分别减少6.48%和6.57%。荧光显微镜观察发现,野生株能快速粘附于玻璃片,聚集形成大量生物被膜,而△lux S仅形成平坦稀疏的被膜,粘附细菌降低,CLSM证实野生株和△lux S的成熟被膜厚度分别为68.95μm和36.44μm。并且,△lux S株在4°C和28°C下泳动性均显著强于野生株。然而,野生株和△lux S株三甲胺和腐胺积累无差异。【结论】鱼源S.baltica中Lux S蛋白保守,AI-2/Lux S参与被膜、粘附能力及泳动性等多种生物被膜形成相关的调控作用,然而不是该菌致腐能力的功能性群体感应信号。     

PH826噬菌体与抗生素联用有效抑制多重耐药铜绿假单胞菌生物被膜的形成

【目的】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种重要的革兰氏阴性病原体,可以加重囊性纤维化患者的肺部感染,最终会导致患者的死亡。然而由于多重耐药(multi-drug resistant,MDR)和泛耐药(pan-drug resistant, PDR)铜绿假单胞菌菌株的出现,使其防控变得更为严峻。【方法】从养殖场污水中分离能有效裂解多重耐药铜绿假单胞菌的噬菌体,研究其形态特征、生物学特性、宿主谱范围、基因组特征和体外抑菌能力等,并采用噬菌体和抗生素联用的方法进行生物被膜的抑制试验。【结果】透射电子显微镜的形态分析和基因组分析结合表明,该噬菌体属于Nankokuvirus病毒属。生物学特性试验表明,PH826具有广泛的温度稳定性(4-60℃)和pH稳定性(3.0-11.0)。宿主谱测试显示,PH826可以裂解13株铜绿假单胞菌(包括人源和动物源),体外抑菌试验显示,PH826在感染复数(multiplicity of infection, MOI)分别为10、1、0.1时对铜绿假单胞菌均有强烈的裂解作用。根据基因组分析,PH826噬菌体的基因组大小为87 95...     

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。     

抗微生物肽CRAMP联合抗生素分散铜绿假单胞菌生物被膜的增效作用研究

【目的】研究修饰后的鼠源抗微生物肽CRAMP联用抗生素对铜绿假单胞菌PAO1成熟生物被膜的分散作用,为临床联合应用抗生物被膜药物提供理论依据。【方法】采用微量肉汤稀释法测定CRAMP修饰肽和抗生素对PAO1的最低抑菌浓度(MIC)、最低杀菌浓度(MBC)和生物被膜最小根除浓度(MBEC);采用时间杀菌曲线(time-kill curve,TKC)法测定CRAMP修饰肽及抗生素单用和联用对PAO1成熟生物被膜的杀菌活性;采用菌落计数法和激光共聚焦扫描显微镜(CLSM)评估CRAMP修饰肽联用抗生素对PAO1成熟生物被膜的分散作用。【结果】与单用抗生素组相比,除2种碳青霉烯类药物和4种β-内酰胺类药物,其他抗生素联合CRAMP修饰肽后的MBEC值均有不同程度的下降,万古霉素、罗红霉素和阿奇霉素下降倍数最明显(4倍)。TKC试验结果表明,CRAMP修饰肽分别联用万古霉素、罗红霉素和阿奇霉素均具有比单用药更快且更强的杀菌作用,尤其是与万古霉素联用仅在3h时杀灭了全部(100%)的生物被膜细菌。随后,通过CLSM观察发现生物被膜数量、体积、面积和单位面积荧光强度均有明显的变化。【结论】CRAMP...     

N-十一烷酰基环戊酰胺对铜绿假单胞菌生物被膜及毒力的影响

【背景】铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)耐药性问题日趋严重的重要原因之一是细菌生物被膜的产生,群体感应(quorum sensing, QS)系统在其生物被膜形成过程中发挥了重要作用。QS抑制剂能够抑制生物被膜的形成和毒力因子的分泌,成为解决细菌耐药性问题的新策略。【目的】通过化学方法对las系统信号分子N-(3-氧十二烷基)-l-高丝氨酸内酯[N-3-(oxododecanoyl)-l-homoserine lactone, OdDHL]的母核和酰基侧链同时改变,合成N-十一烷酰基环戊酰胺,命名为Y0-C11-HSL,探讨其对P. aeruginosa生物被膜形成和毒力因子分泌的作用潜力和分子机制。【方法】采用结晶紫染色和扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)评价Y0-C11-HSL对生物被膜形成和结构的影响,通过测定毒力因子的产生和运动试验评析Y0-C11-HSL的抑制活性,通过傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer, FT-IR)研究Y0-C11-HSL对胞外聚合物(extracellular polymers, EPS)表面化学基团的影响,采用分子对接进一步解析Y0-C11-HSL的作用机制。【结果】与对照组相比,在10-200μmol/L浓度梯度下,Y0-C11-HSL能够减少P. aeruginosa生物被膜形成,且在200 μmol/L时减少率达24.1% (P＜0.01)。此外,在200 μmol/L处理下,Y0-C11-HSL能够显著抑制绿脓菌素、鼠李糖脂、胞外多糖和水解蛋白酶的分泌,抑制率分别为34.7% (P＜0.01)、33.1% (P＜0.01)、27.3% (P＜0.01)和37.3% (P＜0.01),抑制swarming和twitching运动,抑制率分别为45.6% (P＜0.01)和51.7% (P＜0.01),影响了EPS表面化学基团。分子对接结果表明,Y0-C11-HSL能与OdDHL结合的LasR受体蛋白竞争性结合。【结论】Y0-C11-HSL能与OdDHL结合的LasR受体蛋白竞争性结合,对转录蛋白产生影响,进而下调P. aeruginosa QS相关基因的表达。     

5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌及其生物膜形成的影响

探讨5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aureginosa)及其生物膜形成的影响。通过微量肉汤稀释法检测铜绿假单胞菌对5-甲基间苯二酚的敏感性并绘制时间-杀菌曲线;通过微孔板培养生物膜结合结晶紫染色法检测5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌生物膜形成和分散的影响。当5-甲基间苯二酚的浓度为512μg/mL时,可显著抑制铜绿假单胞菌PAO1生物膜的形成,而5-甲基间苯二酚对铜绿假单胞菌PA47生物膜的形成无影响。32μg/mL的5-甲基间苯二酚还能显著分散铜绿假单胞菌PAO1成熟生物膜,但无明显的剂量依赖性。不同临床菌株生物膜对5-甲基间苯二酚的敏感性各异。结果表明,5-甲基间苯二酚能抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成并能分散已形成的生物膜。     

和厚朴酚对大肠埃希氏菌生物被膜形成的抑制机制

【目的】研究不同浓度的和厚朴酚(honokiol)抑制大肠埃希菌(Escherichia coli)的供试菌株10389生物被膜(biofilm,BF)形成的作用机制。【方法】用氯化三苯基四氮唑比色法(TTC)和四唑盐减低法(XTT)测定honokiol抑制E.coli10389生物被膜形成的药物最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)及其抑制作用与时间的关系;通过qRT-PCR法检测不同浓度的honokiol对E. coli 10389生物被膜形成基因和群体感应系统相关基因表达量的影响;通过生物发光法和qRT-PCR法检测亚-MIC honokiol对E. coli 10389呋喃糖基硼酸二酯(AI-2)及其调控的与生物被膜形成相关的下游基因表达量的影响。【结果】Honokiol能抑制E.coli10389生物被膜的形成,但不同浓度的honokiol抑制E. coli 10389 BF形成的作用机制不同。其中,与对照组相比,MIC的honokiol能使E. coli 10389 BF形成相关基因编码毒素(hha)和细菌酸性调节因子(ari R) mRNA的表达量显著提高,抗毒素...     

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...     

Squamocin mode of action to stimulate biofilm formation of Pseudomonas plecoglossicida J26, a PAHs degrading bacterium

Squamocin, an annonaceous acetogenin (ACG) extracted from Annona cherimolia (Annonaceae), has been shown to increase biofilm production of Pseudomonas plecoglossicida J26 (closely related to P. plecoglossicida), a polycyclic aromatic hydrocarbon degrading bacterium. PAHs have become priority pollutants for bioremediation due to their carcinogenicity and toxicity. The effect of various stressful stimuli (naphthalene, octanol, HCl, and NaCl) on cell growth, biofilm formation and autoinducer production of P. plecoglossicida were evaluated and compared with the effect of squamocin to establish its mode of action on biofilm formation. All stressors that inhibited growth stimulated autoinducer production while squamocin was growth stimulant at concentrations above 2.5 μg ml⁻¹. Despite structural similarities, squamocin is not an autoinducer agonist. It indirectly stimulates autoinducer production and increases P. plecoglossicida J26 cell growth. This is the first report on an ACG mode of action in the formation of biofilm in a naphthalene-degrading strain.     

空肠弯曲杆菌生物膜形成和调控机理研究进展北大核心CSCD

空肠弯曲杆菌(Campylobacter jejuni)分泌胞外多糖和各种胞外蛋白和核酸等相互交联在一起构成生物膜,可增强其在不利环境下的生存率,尤其是对各种洗涤剂、抗生素和消毒剂的耐受力。本文从介质表面性质、温度、气体环境、以及基因的调控等多方面阐述了空肠弯曲杆菌生物膜结构及形成调控机制,同时对各种去除生物膜的实际应用做了分析和展望,为探寻生物膜的控制方法提供参考。