亚抑菌浓度大环内酯促表皮葡萄球菌生物膜形成的非ica机制研究

亚抑菌浓度抗菌药物虽不杀灭细菌，但却参与了迁移定植、毒力释放、细菌生物膜形成等多种细菌行为的调控，进而影响感染性疾病的治疗与转归。课题组前期研究发现，亚抑菌浓度大环内酯可通过独立于ica操纵子之外的机制，诱导表皮葡萄球菌生物膜形成。结合国内外研究进展，我们推测：亚抑菌浓度大环内酯通过sarA基因的调控，影响胞外蛋白酶与黏附分子表达，以非ica机制促进表皮葡萄球菌生物膜形成。本研究拟通过sarA基因敲除，明确亚-MIC大环内酯抗菌药物经sarA调控的非ica途径，诱导生物膜形成的主要作用模式；通过sarA操纵子不同启动子片段的转录分析与确认，继而利用DNA亲和层析与质谱鉴定，明确上游调控蛋白及sarA激活的主要机制。研究结果可望为进一步揭示亚抑菌浓度条件下抗感染药物影响细菌行为的机制、针对病原菌的特点制定治疗方案，提供新的理论和实验依据。

亚抑菌浓度抗菌药物虽不杀灭细菌，但却参与了迁移定植、毒力释放、细菌生物膜形成等多种细菌行为的调控，进而影响感染性疾病的治疗与转归。课题组前期研究发现，亚抑菌浓度大环内酯可通过独立于ica操纵子之外的机制，诱导表皮葡萄球菌生物膜形成。本课题以药物耐药基因的改变以及sarA基因调控为切入点，研究发现：.（1）sarA基因在临床分离表皮葡萄球菌中高度保守，通过构建野生株SH10（SW029）的sarA基因突变株SH10 sarA-。发现SH10 sarA基因突变株SH10 sarA-在微孔板、flow chamber 动态体外模型上的细菌生物膜形成能力显著降低，且生物膜形成受sub-Ms的影响也大幅降低。生物膜关键调节基因ebp，atlE，sdrG，sigB仍然与野生株相似，其表达受到显著诱导，排除药物对sarA直接结合作用。.（2）发现耐药基因型较齐备的野生株可能具有较大的细胞毒性，并更加容易受到亚抑菌浓度大环内酯类药物的诱导。其中，大环内酯类耐药基因ermC表达与生物膜诱导相关；.（3）亚抑菌浓度大环内酯促进表葡菌与宿主细胞间粘附，对病原菌毒力的影响可能与铜绿假单胞菌有所区别。通过观察表皮葡萄球菌病原菌在人呼吸道上皮细胞上粘附定植的情况，虽对宿主细胞的粘附能力显著增强，但并未观察到宿主细胞正常结构受细菌毒性的破坏增强。而大环内酯药物可能通过影响三型分泌系统，增强铜绿假单胞菌的宿主毒力，基因突变株的筛选验证了此影响机制的存在。.本课题的研究结果确证了大环内酯对表葡菌生物膜形成具有不通过经典的ica途径的调节机制，sarA在表葡菌生物膜形成中发挥了关键作用，发挥了较为独立的生物膜调控作用。同时，细菌的毒力产生或生物膜的诱导，与大环内酯药物、耐药基因型、分泌系统之间存在密切的联系，在不同菌种之间（铜绿假单胞菌与表皮葡萄球菌）存在显著的差异，为药物影响生物膜形成的进一步研究提供了方向，也为其临床应用提供了有意义的实验室参考。.