AcrAB-TolC外排系統(tǒng)在大腸埃希菌對(duì)苯扎溴銨和土霉素交叉耐藥中的作用機(jī)制研究.pdf

1、抗菌藥物的廣泛不合理使用，細(xì)菌的耐藥性亦日趨嚴(yán)重，超級(jí)細(xì)菌已在世界各地均有發(fā)現(xiàn)。為避免細(xì)菌感染，人們往往會(huì)采取使用各類(lèi)消毒劑的方式來(lái)對(duì)環(huán)境加以消毒，以減少感染病原菌的機(jī)會(huì)，然而，隨著消毒劑的廣泛不合理使用，細(xì)菌對(duì)消毒劑也同樣產(chǎn)生了耐藥性，本教研室前期研究表明細(xì)菌對(duì)消毒劑和抗菌藥物的耐藥具有交叉性，即對(duì)抗菌藥物耐藥的細(xì)菌對(duì)消毒劑有一定耐受性，反之，對(duì)消毒劑耐藥的細(xì)菌對(duì)抗菌藥物亦具有耐藥性。但當(dāng)前關(guān)于細(xì)菌對(duì)消毒劑與抗菌藥物間交叉耐藥的機(jī)制未

2、有確切報(bào)道，為探究交叉耐藥機(jī)制開(kāi)展了本課題的研究，旨在為臨床合理使用抗菌藥物和消毒劑提供理論依據(jù)。
　　1、體外誘導(dǎo)大腸埃希菌ATCC25922獲得多重耐藥菌株
　　基于前期研究選擇了可誘導(dǎo)大腸埃希菌產(chǎn)生耐藥的消毒劑苯扎溴銨及在臨床使用中易導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性的土霉素為試驗(yàn)藥物，采用微量肉湯稀釋法測(cè)定土霉素及苯扎溴銨對(duì)大腸埃希菌質(zhì)控菌ATCC25922的MIC。采用多步法分別以亞抑菌濃度(1/2MIC)的土霉素和苯扎溴銨為起點(diǎn)

3、對(duì)質(zhì)控菌ATCC25922進(jìn)行體外誘導(dǎo)，并檢測(cè)誘導(dǎo)前后土霉素和苯扎溴銨對(duì)受試菌株的最小抑菌濃度(MIC)變化情況。
　　結(jié)果:通過(guò)體外誘導(dǎo)獲得了對(duì)土霉素和苯扎溴銨均耐藥的菌株A(Oxy)和A(Ben):土霉素對(duì)A(Ben)的MIC是誘導(dǎo)前的250倍，對(duì)A(Oxy)的MIC是誘導(dǎo)前的320倍，苯扎溴銨對(duì)A(Oxy)和A(Ben)的MIC均是誘導(dǎo)前的18倍。
　　結(jié)論:土霉素和苯扎溴銨分別誘導(dǎo)大腸埃希菌后可獲得對(duì)消毒劑苯扎溴銨和

4、土霉素均耐藥的菌株。
　　2、AcrAB-TolC在交叉耐藥菌株中的作用研究
　　檢測(cè)誘導(dǎo)所得耐藥菌株A(Oxy)和A(Ben)的外排泵基因acrA/B、tolC及其調(diào)控基因marA、soxS、rob較誘導(dǎo)前的變異情況;測(cè)定A(Oxy)和A(Ben)的marA、soxS、rob、acrA、acrB、tolC mRNA表達(dá)量較誘導(dǎo)前的變化情況。并將A(Oxy)和A(Ben)制備成感受態(tài)細(xì)胞，設(shè)計(jì)針對(duì)marA的siRNA，測(cè)定在

5、分別含有不同濃度的土霉素和苯扎溴銨的培養(yǎng)基中加入siRNA后對(duì)大腸埃希菌生長(zhǎng)的影響。將marA基因連入質(zhì)粒構(gòu)建可過(guò)量表達(dá)marA的大腸埃希菌，測(cè)定土霉素、苯扎溴銨對(duì)該菌株的MIC，從正向進(jìn)一步研究marA表達(dá)量變化對(duì)大腸埃希菌對(duì)藥物敏感性的影響，進(jìn)而闡釋AcrAB-TolC在大腸埃希菌對(duì)土霉素和苯扎溴銨交叉耐藥中的作用。
　　結(jié)果:A(Oxy)和A(Ben)的marA、soxS、rob、acrA、acrB、tolC的基因序列和氨基

6、酸序列與質(zhì)控菌相應(yīng)序列相比均有不同程度的突變，且A(Oxy)和A(Ben)所有基因堿基序列都有相同位點(diǎn)發(fā)生突變，除rob和acrA外其余基因的氨基酸序列也有在相同位點(diǎn)發(fā)生突變。A(Oxy)和A(Ben)的marA、acrA、acrB、tolC表達(dá)量均顯著或極顯著增加，soxS、rob極顯著減少。
　　RNA干擾試驗(yàn)中，含有1/2MIC土霉素的各試驗(yàn)組菌液的OD595值在第2小時(shí)到第8小時(shí)時(shí)段內(nèi)顯著或極顯著低于陰性對(duì)照組;加入低于M

7、IC濃度的土霉素或苯扎溴銨的各試驗(yàn)組與對(duì)照組相比差異均不顯著;含有大于或等于MIC濃度土霉素或苯扎溴銨的各試驗(yàn)組細(xì)菌未生長(zhǎng)。
　　成功構(gòu)建了可過(guò)量表達(dá)marA的大腸埃希菌，且土霉素、苯扎溴銨對(duì)構(gòu)建的可過(guò)量表達(dá)marA的大腸埃希菌Arctic Express-MarA的MIC值分別是原核宿主菌Arctic Express的64倍和4倍。
　　結(jié)論:誘導(dǎo)所得耐藥菌株A(Oxy)和A(Ben)外排泵基因acrA/B、tolC及其調(diào)

8、控基因marA、soxS、rob的基因突變及表達(dá)量變化可能對(duì)AcrAB-TolC的表達(dá)量有影響，也表明大腸埃希菌對(duì)土霉素和苯扎溴銨的交叉耐藥與外排泵AcrAB-TolC有關(guān)，且marA基因?qū)crA/B、tolC的正向調(diào)控作用是土霉素與苯扎溴銨之間交叉耐藥的重要作用機(jī)制。
　　從以上試驗(yàn)結(jié)果可以說(shuō)明，常見(jiàn)抗菌藥物與消毒劑之間存在交叉耐藥性，其交叉耐藥機(jī)制與外排泵耐藥機(jī)制具有高度相關(guān)性，提示人類(lèi)日常生活及畜牧業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)防范濫用該兩類(lèi)