硝酸鎵對血液來源表皮葡萄球菌PIA依賴的生物被膜形成的影響.pdf

1、表皮葡萄球菌是人體皮膚表面的常見共生菌，長期以來被考慮為污染菌，缺乏系統(tǒng)性的分子流行病學(xué)研究資料。近年來研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的嬰兒菌血癥和導(dǎo)管相關(guān)性血流感染由表皮葡萄球菌引起，臨床菌株的主要特征是甲氧西林耐藥和生物被膜形成。不同分子特征的表皮葡萄球菌的流行和致病能力存在差異。生物被膜形成是表皮葡萄球菌最重要的致病機(jī)制，研究臨床菌株的分子特征和生物被膜形成機(jī)制對其預(yù)防和治療具有重要意義。具有生物被膜形成能力的表皮葡萄球菌可引起慢性和反復(fù)感染

2、，臨床治療十分困難，急需研究可用于表皮葡萄球菌感染治療的藥物，尤其是能有效殺滅包被于生物被膜內(nèi)部細(xì)菌的藥物。研究顯示，治療惡性高鈣血癥的硝酸鎵具有抑制銅綠假單胞菌生物被膜形成的作用，我們推測其可能也具有抗表皮葡萄球菌生物被膜的作用。因此，本研究在探討臨床分離表皮葡萄球菌SCCmec和agr型別等分子生物學(xué)特征基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析其生物被膜形成能力，相關(guān)基因攜帶情況和生物被膜形成途徑，同時(shí)探索硝酸鎵在抗表皮葡萄球菌生物被膜形成中的作用，為其

3、相關(guān)感染性疾病治療的研究奠定基礎(chǔ)。
　　我們采用激光共聚焦顯微鏡和半定量生物被膜粘附實(shí)驗(yàn)測定臨床血液來源的86株表皮葡萄球菌的生物被膜形成情況，發(fā)現(xiàn)58株生物被膜陽性，占67.44％。結(jié)果提示絕大多數(shù)臨床血液來源表皮葡萄球菌具有生物被膜形成能力。對表皮葡萄球菌耐藥基因型和表型分析后，發(fā)現(xiàn)75株為mecA基因陽性，占87.21％;對于其中8種抗生素（慶大霉素、環(huán)丙沙星、左旋氧氟沙星、復(fù)方新諾明、紅霉素、克林霉素、青霉素和苯唑西林），

4、MRSE的耐藥率高于MSSE的耐藥率，這提示可能有其它耐藥基因和mecA基因一起整合于SCCmec基因盒中，進(jìn)而表現(xiàn)為耐藥表型與mecA基因相關(guān)。
　　通過多重PCR對SCCmec和agr分型，探討臨床血液來源的表皮葡萄球菌的分子生物學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)主要以Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ型SCCmec型別和agrⅠ型為主，存在地域性差異，這提示分析表皮葡萄球菌SCCmec基因盒和agr多態(tài)性有利于了解表皮葡萄球菌的流行病學(xué)特征。通過分析分子生物學(xué)特征與耐藥

5、表型的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)SCCmecⅢ型對復(fù)方新諾明、環(huán)丙沙星、慶大霉素、左旋氧氟沙星、利福平、紅霉素和克林霉素共7種抗生素同時(shí)表現(xiàn)出很高的耐藥率，可能是由于SCCmecⅢ型的片段較長，攜帶了多個(gè)耐藥基因，這提示耐藥表型與分子生物學(xué)特征具有相關(guān)性。借助PCR技術(shù)對臨床菌株的生物被膜相關(guān)基因進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)各基因的攜帶情況不一，僅分析單個(gè)基因的攜帶與生物被膜形成不存在相關(guān)性，這可能是由于生物被膜形成過程復(fù)雜，存在多條合成途徑。通過剛果紅平板檢測菌株

6、胞間多糖粘附素(PIA)的生成情況，證實(shí)生物被膜形成除了PIA依賴途徑外，還可能存在PIA非依賴途徑。借助激光共聚焦顯微鏡分析兩條途徑形成的生物被膜的形態(tài)學(xué)差異，鏡下可見含PIA的生物被膜為多層細(xì)菌粘附，這可能是PIA非依賴的生物被膜合成中，蛋白質(zhì)雖然能替代PIA介導(dǎo)生物被膜形成，但不容易形成三維立體結(jié)構(gòu)。
　　以PIA依賴的生物被膜形成臨床菌株和表皮葡萄球菌標(biāo)準(zhǔn)菌株為研究對象，分析硝酸鎵的抗菌作用和抗生物被膜作用。發(fā)現(xiàn)硝酸鎵對臨

7、床菌株和實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)菌株的抗菌作用一致，MIC值均為312.50μmol/L。選用300μmol/L和1000μmol/L的硝酸鎵分別作用于初期生物被膜和成熟期生物被膜，發(fā)現(xiàn)硝酸鎵對PIA依賴的表皮葡萄球菌生物被膜形成有抑制作用，特別是初期生物被膜。研究還發(fā)現(xiàn)，硝酸鎵對生物被膜抑制作用可能存在濃度依賴關(guān)系。
　　綜上所述，血液來源表皮葡萄球菌主要為SCCmecⅠ，Ⅳ，Ⅴ型和agrⅠ型的MRSE，且普遍具有生物被膜形成能力。生物被膜形