耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的生物膜形成能力及机制的研究

摘要

目的 研究耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的生物膜的形成能力及机制，旨为研究耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌生物膜形成的机制提供新思路。方法 随机收集2023年3—8月皖南医学院第一附属医院住院患者标本分离的耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP7),细菌均采用VITEK MS IVD KB V3.2质谱仪鉴定并使用VITEK 2-compact 60全自动微生物鉴定及药敏系统对细菌进行药敏试验。以耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌(CRKP7)为宿主菌，从医院未处理的污水中筛选出对应的裂解型噬菌体vB＿KpnM＿KpVB3,然后成功诱导出耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体抗性菌(CRKP7-R);结晶紫染色法进行生物被膜含量的检测，比较耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌之间生物膜形成能力的差异；激光扫描共聚焦荧光显微镜观察耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的生物膜的结构变化；比较基因组分析耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的差异基因；使用荧光定量PCR检测多糖生物合成相关基因的表达量；采用间羟基联苯比色法来对菌株荚膜多糖含量进行测定。结果 耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的生物膜均在第5天达到成熟，且耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体抗性菌较宿主菌的形成生物膜能力强(P<0.01)。宿主菌和抗性菌经过全基因组测序分析后，发现抗性菌中wcaJ基因因片段缺失，从而导致荚膜多糖生成量减少。荧光定量PCR结果显示绝大多数多糖生物合成相关基因的表达量显著下调。荚膜多糖(CPS)含量实验结果表明耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌的荚膜多糖含量具有差异。结论 耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌噬菌体宿主菌与抗性菌之间生物膜形成能力存在差异，调控荚膜多糖合成的wcaJ基因产生突变，导致抗性菌的荚膜多糖生成量低于宿主菌的荚膜多糖生成量，从而使抗性菌的生物膜形成能力强于宿主菌。

关键词

噬菌体 / 耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌 / 生物膜 / 荚膜多糖