宿主整合因子IHF影响肺炎克雷伯菌对多黏菌素耐药性的机制

摘要

目的 研究宿主整合因子(IHF)编码基因ihfA及ihfB影响肺炎克雷伯菌对多黏菌素抗性的机制。方法 以肺炎克雷伯菌W14为背景菌株，使用同源重组温敏质粒pKO3对ihfA及ihfB基因分别进行敲除，使用pGEM-Teasy对ΔihfA缺失菌株及ΔihfB缺失菌株进行回补。最小抑菌浓度(MIC)实验测定野生型菌株WT、ΔihfA、ΔihfB、ΔihfA/ihfA及ΔihfB/ihfB菌株对抗生素的耐药性。RNA-seq分析及qRT-PCR明确ihfA及ihfB基因缺失影响肺炎克雷伯菌多黏菌素耐药性的具体机制。启动子及结合位点分析有助于进一步明确IHF的调控方式。结果 PCR结果表明ΔihfA、ΔihfB、ΔihfA/ihfA及ΔihfB/ihfB菌株构建成功。MIC实验表明ΔihfA及ΔihfB缺失菌株对多黏菌素B及多黏菌素E的MIC较野生型降低4倍，ΔihfA/ihfA及ΔihfB/ihfB回补菌株可以恢复该表型。RNA-seq及qRT-PCR实验结果发现外排泵操纵子kpnE及kpnF基因在ΔihfA及ΔihfB缺失菌株中表达水平较野生型菌株显著降低，ΔihfA/ihfA及ΔihfB/ihfB回补菌株可以恢复该表型。结合位点、RNA-Seq、qRT-PCR及MIC结果表明在ΔihfA及ΔihfB缺失菌株中TyrR表达水平显著降低，在kpnEF的启动子区存在TyrR结合位点，在ΔihfA及ΔihfB菌株中表达tyrR基因，可以将多黏菌素MIC水平恢复到野生型水平。结论 宿主整合因子IHF通过调节TyrR的表达调控外排泵KpnEF的转录水平，进而影响肺炎克雷伯菌对多黏菌素的耐药性。

关键词

肺炎克雷伯菌 / 宿主整合因子 / 多黏菌素耐药 / 外排泵 / 基因敲除

基金资助

北京市自然科学基金资助项目(NO:5244032)