低氧环境下鲍曼不动杆菌外膜囊泡分泌特征及其对碳青霉烯类抗生素耐药性的影响

摘要

目的：鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率持续上升。本研究旨在探究低氧环境下鲍曼不动杆菌外膜囊泡（outer membrane vesicles,OMVs）的分泌特征，以及其对碳青霉烯类抗生素耐药性的影响。方法：将鲍曼不动杆菌标准敏感株ATCC 19606根据培养条件不同分为常氧组（20%O₂）和低氧组（3%O₂），通过吸光度法和结晶紫染色法比较不同氧环境对鲍曼不动杆菌生长特性及生物被膜形成的影响；采用琼脂平皿二倍稀释法测定2组菌株对亚胺培南的最低抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）；通过差速离心法提取2组菌株分泌的OMVs，采用透射电镜、纳米颗粒跟踪分析（nanoparticle tracking analysis,NTA）比较不同氧环境对鲍曼不动杆菌OMVs表征的影响；通过实时荧光定量PCR（real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR）实验检测2组菌株膜间质中质量控制因子（SurA、Skp、DegP）的表达水平。将常氧、低氧组菌株分泌的OMVs分别与鲍曼不动杆菌标准株ATCC17978共孵育，并设置未添加OMVs的鲍曼不动杆菌ATCC 17978作为空白孵育组；采用琼脂稀释法检测共孵育后受体菌对亚胺培南的MIC的变化。结果：低氧组的鲍曼不动杆菌生长速率显著低于常氧组（P<0.05），而生物膜形成能力显著高于常氧组（P<0.05）；低氧组的MIC值显著高于常氧组（P<0.05）；低氧组鲍曼不动杆菌OMVs的产量、直径均显著高于常氧组（均P<0.05）。与常氧组相比，低氧组的SurA、Skp表达水平均显著升高（均P<0.001）,DegP表达水平显著降低（P<0.01）。与低氧组OMVs共培养的受体菌MIC较空白孵育组显著升高（P<0.05），而与常氧组OMVs共培养的受体菌MIC较空白孵育组无显著差异（P>0.05）。结论：低氧环境可促进鲍曼不动杆菌分泌OMVs进而介导碳青霉烯类抗生素耐药，该作用机制与质量控制因子DegP、SurA、Skp的表达有关。

关键词

高原低氧环境 / 鲍曼不动杆菌 / 外膜囊泡 / 碳青霉烯类耐药 / 质量控制因子