吲哚对迟缓爱德华氏菌耐药系统作用机理的研究

迟缓爱德华氏菌为水产养殖动物重要的致病菌, 其耐药性菌株的频繁出现是水产养殖业发展的一个重大障碍。前期研究表明，该菌可产生大量吲哚，且低剂量抗生素可促进其吲哚产生。本项目拟构建迟缓爱德华氏菌的色氨酸酶编码基因突变株，阐明吲哚的生理作用；采用荧光定量PCR技术分析吲哚对耐药性外排泵基因的影响；构建影响明显的基因突变株，确定外排泵与吲哚的关系；构建该菌耐药性双向信号调控系统的突变株，阐明吲哚对迟缓爱德华氏菌耐药性的作用途径。以上研究可促进对迟缓爱德华氏菌耐药性机制的深入理解，有效控制病原菌耐药性的发生和流行。

吲哚是细菌一种重要的细胞间信号分子，水产养殖动物重要的致病菌--迟缓爱德华氏菌LTB-4在其整个生长周期均产生吲哚，其胞外吲哚的最高生理浓度为35.5µM（18h），并证实吲哚参与迟缓爱德华氏菌的一些生理调控，如运动性、脂多糖产量和羧苄青霉素等部分抗菌药物耐药性，但对其生长和生物膜形成无显著影响。. 迟缓爱德华氏菌耐药性菌株的频繁出现严重危害了鲆鲽鱼类养殖业健康发展。进一步采用荧光定量PCR 技术分析吲哚对耐药性外排泵基因的影响，发现吲哚参与mdtH, mdtA, mdtJ, ETAE_2312, mdtK, mdtI和mdfA多药性外排泵基因的调控，并且这七个基因均参与对羧苄青霉素的外排。进一步发现吲哚还参与耐药性双向信号调控系统BaeSR和CpxAR的调控，baeR和cpxR基因的缺失分别导致迟缓爱德华氏菌对羧苄青霉素耐药性显著下降。. 构建并研究迟缓爱德华氏菌双突变株ΔtnaAΔbaeR和ΔtnaAΔcpxR，发现吲哚通过cpxR基因调控baeR基因的表达。30μM和50μM吲哚显著上调baeR和cpxR基因的表达(P﹤0.05)，30μM吲哚使baeR和cpxR基因表达量分别提高71.7倍和51倍。进一步发现吲哚还可以直接参与耐药性双向信号调控系统BaeSR的调控，但是在30μM吲哚浓度下，baeR基因在突变株ΔtnaA中的相对表达量是双突变株ΔtnaAΔcpxR的28.3倍，说明吲哚主要还是通过cpxR基因来调控baeR基因。. 研究发现受吲哚调控的七个多药性外排泵基因中，mdtH基因不受耐药性双向信号调控系统BaeSR和CpxAR的调控；mdtI基因只受耐药性双向信号调控系统CpxAR的调控，其余五个多药性外排泵基因（mdtA，mdtJ，ETAE_2312，mdtK和mdfA）均受到耐药性双向信号调控系统BaeSR和CpxAR的共同调控。受耐药性双向信号调控系统BaeSR和CpxAR调控的六个多药性外排泵基因在30μM或50μM吲哚浓度下相对表达量最大，随着吲哚浓度的上升，它们的表达呈现不同程度的下降趋势。