LasI/RhlI基因在铜绿假单胞菌致病力中的作用及对感染大鼠宿主细胞因子及趋化因子影响的实验研究

慢性难治性皮肤溃疡及褥疮与铜绿假单胞菌生物被膜的形成密切相关，生物被膜附着在溃疡创面，阻碍新鲜肉芽的形成，抑制上皮化，使创面经久不愈；且慢性皮肤溃疡患者多抵抗力差，很难耐受手术，如能发现直接针对生物被膜及提高自身素质的治疗方案，将节省大量人力物力。文献报道LasI/RhlI基因在铜绿假单胞菌致病力上起关键作用，该细菌的大多数致病因子被Las,Rhl基因控制，该基因产物激活致病因子，如外毒素A、弹性蛋白酶、碱性蛋白酶等的表达，促进生物被膜的形成；间接的调节宿主炎性细胞及细胞因子的表达，是引起耐药的主要基因，本实验建立野生型铜绿假单胞菌（PAO1）及基因缺陷的变异菌株（不含LasI及RhlI基因，不能表达N-乙酰同型丝氨酸内酯（AHL）的菌株）的大鼠皮肤溃疡感染模型，测定该基因缺陷后创面生物被膜形成的差异及对宿主细胞因子、趋化因子的影响，寻找治疗慢性铜绿假单胞菌感染创面的新途径。

密度信号感应系统对于致病菌毒性因子的释放和生物被膜的耐药性都有着重要的调控作用。本研究系统的研究了代谢阻遏对铜绿假单胞菌密度信号感应系统及生物膜的形成和耐药性的影响。结果显示: (1)分解代谢阻遏影响rhl密度信号感应系统的主要毒系因子表面活性剂鼠李糖脂的释放，但是不影响rhl密度信号感应系统信号分子的形成和感应。(2) 分解代谢阻遏能够抑制pqs密度信号感应系统从而控制铜绿假单胞菌绿脓素和自溶。(3) 铜绿假单胞菌pqs密度信号感应系统主要在氨基酸做碳源时被激活，而被葡萄糖碳源抑制。(4) 分解代谢阻遏能够调控铜绿假单胞菌在平台期和生物被膜培养状态时的代谢速率，分解代谢阻遏突变株会有更高的代谢速率，从而使得细菌对喹啉类抗生素更敏感，对多粘菌素E则更为耐药。(5) 在葡萄糖做碳源时，分解代谢阻遏能够正调控细菌粘附和早期生物膜的形成；而在氨基酸做碳源时，分解代谢阻遏则对此没有影响。(6) 在小鼠肺部感染模型中，分解代谢阻遏突变株有着比野生型更高的适应性，这有可能是肺部纤维化病人中铜绿假单胞菌进化的一个驱动力。