抗生素作用下灿烂弧菌持留菌形成特性及基因表达分析

摘要

本研究旨在探讨不同抗生素作用下灿烂弧菌（Vibrio splendidus）持留菌形成特性及相关通路基因表达水平变化，为水产养殖灿烂弧菌持留菌形成生物学特征及形成机制提供重要理论依据。首先，测定卡那霉素、环丙沙星、头孢噻肟、头孢曲松、氨苄青霉素、四环素等6种抗生素作用于灿烂弧菌的最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）；其次，分别使用6种抗生素的10×MIC筛选灿烂弧菌持留菌，测定不同时间点和不同倍数MIC下持留菌存活状况；再次，以四环素诱导的持留菌为代表观察单细胞复苏状态；最后，利用荧光定量PCR检测抗生素作用下灿烂弧菌持留菌相关基因表达水平。结果表明：卡那霉素、环丙沙星、头孢噻肟、头孢曲松、氨苄青霉素、四环素的MIC分别为25μg/mL、12.5μg/mL、0.39μg/mL、0.39μg/mL、>600μg/mL、25μg/mL。结果发现：6种抗生素在不同浓度下处理12 h后，持留菌对抑制蛋白质合成的环丙沙星和四环素更具有抗性；显微观察持留菌单细胞复苏具有异质性特点，持留菌复苏时间比活跃菌延迟，呈现单细胞伸长生长状态；四环素和环丙沙星诱导的持留菌的spoT、relA、lon和phoU基因表达水平显著上调，卡那霉素和头孢曲松诱导细菌的lon基因表达水平显著上调，头孢噻肟诱导relA基因表达水平显著上调，而氨苄青霉素对细菌相关基因表达水平无显著影响。综上所述，灿烂弧菌主要依赖（p）pp Gpp通路、毒素-抗毒素系统等调控持留菌形成。不同抗生素筛选的灿烂弧菌持留菌在不同基因表达上存在显著性差异，其中Spo T/Rel A-(p) pp Gpp通路是灿烂弧菌持留菌形成的关键，其形成特性观察及相关通路基因表达水平变化研究为丰富持留菌形成机制内容提供重要理论依据。

关键词

灿烂弧菌 / 持留菌 / 抗生素 / 生物学特性 / 基因表达 / 形成机制

基金资助

盐城师范学院科研启动基金（204070032）