金黄色葡萄球菌 sdhCAB操纵子影响持留菌形成机制的研究

摘要

持留菌是细菌群体中的一小部分细菌,可耐受致死浓度抗生素的处理,是引起慢性感染的重要原因.金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus ,S.aureus)作为常见致病菌,有重要临床意义.分别敲除 sdhA 和sdhB后,金黄色葡萄球菌持留菌形成水平下降,但 sdhCAB操纵子对持留菌形成的作用及机制尚不明确.本研究敲除 sdh操纵子,通过酸压力、氧化压力、热压力及抗生素压力实验检测敲除株的持留菌水平,转录组测序检测敲除株的代谢通路变化,高通量微生物细胞表型检测评估敲除株的代谢水平变化.结果显示,敲除sdhCAB或sdhAB后,金黄色葡萄球菌对酸压力、氧化压力的耐受能力均下降;而在抗生素压力、热压力条件下,分别仅 sdhCAB敲除株、sdhAB敲除株耐受能力下降.转录组测序发现,sdhCAB敲除后三羧酸循环、甲烷代谢通路及聚合酶Ⅳ等基因表达上调,耐药相关基因、氨基酸代谢基因、糖类代谢基因、卟啉代谢基因及一些转运体基因等表达下调,提示这些通路的基因参与 sdhCAB影响持留菌形成的过程.此外,高通量微生物细胞表型检测发现,敲除 sdhCAB可降低金黄色葡萄球菌对琥珀酸、柠檬酸、糖原、L-天冬氨酸等64种碳源的代谢.结果提示,sdhCAB 操纵子对金黄色葡萄球菌持留菌形成水平有重要影响.本研究初步阐明了sdhCAB操纵子影响持留菌形成的可能机制,为研究和治疗金黄色葡萄球菌慢性感染提供了新的思路.