磷酸鹽耗竭反應(yīng)系統(tǒng)對(duì)綠膿桿菌群體感應(yīng)的影響及相應(yīng)轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子研究.pdf

1、綠膿桿菌（Pseudomonas aeruginosa），屬假單胞菌屬（Pseudomonas），廣泛存在于水、空氣、土壤及動(dòng)物和人的皮膚、消化道、呼吸道、尿道和腸道中，是一種條件致病菌，在特定的合適條件下能引起人和動(dòng)物的感染發(fā)病。綠膿桿菌目前已成為危害人類健康及養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的重要疫病，其生物毒性主要是通過級(jí)聯(lián)式的群體感應(yīng)系統(tǒng)Quorum sensing system，QS）介導(dǎo)的。群體感應(yīng)系統(tǒng)是一個(gè)依賴于細(xì)菌細(xì)胞數(shù)量的基因調(diào)控系統(tǒng)，在綠

2、膿桿菌中分別表現(xiàn)為las、rhl以及pqs系統(tǒng)，其中l(wèi)as系統(tǒng)位于級(jí)聯(lián)反應(yīng)的頂端。低磷酸鹽離子濃度條件下的綠膿桿菌，利用IQ S系統(tǒng)，在低磷響應(yīng)的轉(zhuǎn)錄激活因子Pho B的調(diào)控下，越過la s系統(tǒng)，激活rhl以及pq s系統(tǒng)，表現(xiàn)生物毒性。
　　在臨床上，磷酸耗竭（phosphate depletion）是外科手術(shù)病人常見狀況，此逆境條件常常導(dǎo)致包括綠膿桿菌引起的多種細(xì)菌病害的加重加劇，甚至導(dǎo)致死亡。通過HPLC和LC-MS的方法，

3、分析高磷和低磷培養(yǎng)條件下的生物發(fā)酵液中信號(hào)變化趨勢(shì)，進(jìn)一步確定了環(huán)境中無機(jī)磷酸鹽離子對(duì)綠膿桿菌群體感應(yīng)系統(tǒng)的影響。為進(jìn)一步闡明IQ S調(diào)控機(jī)理及信號(hào)通路，利用轉(zhuǎn)錄組高通量測序的手段，確定了兩個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控基因PA3045和PA2665。PA3045在HP-LasR和HP-PAO1比對(duì)，表達(dá)量顯著的下調(diào)，下調(diào)倍數(shù)2.02，是雙組分系統(tǒng)中的效應(yīng)器，對(duì)應(yīng)的感受器是PA3044；PA2665在LP-Pho B與HP-PhoB比對(duì)，表達(dá)量顯著的上調(diào)，

4、上調(diào)倍數(shù)2.07，是一種厭氧一氧化氮還原酶的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。PA2665位于黃素血紅蛋白基因上游，能調(diào)控其啟動(dòng)子中感受NO變化區(qū)域，從而調(diào)控黃素血紅蛋白基因表達(dá)。
　　對(duì)雙組分系統(tǒng)PA3044、PA3045以及PA2665進(jìn)行基因敲除和互補(bǔ)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)PA3044對(duì)群體感應(yīng)基因調(diào)控?zé)o顯著影響。PA3045、PA2665敲除，對(duì)比野生型，生物膜產(chǎn)量增強(qiáng)，彈性蛋白酶產(chǎn)量增加，AHL信號(hào)產(chǎn)量增強(qiáng)，綠膿菌素產(chǎn)量也有一定程度增加，在運(yùn)動(dòng)性方面，

5、swimming無影響，swarming相較于野生型增強(qiáng)，半徑增大。這表明PA3045、PA2665均為負(fù)調(diào)控因子，能夠影響綠膿桿菌諸多毒力因子表達(dá)，如生物膜、彈性蛋白酶、運(yùn)動(dòng)性等。
　　由于日漸增多的抗菌藥物的使用，病菌多重耐藥、菌群失調(diào)等多種負(fù)面應(yīng)用不斷產(chǎn)生，細(xì)菌對(duì)抗菌藥物耐藥性的迅速增加已嚴(yán)重威脅到人類健康，多重耐藥菌株的出現(xiàn)顯著增加了患者的病死率和醫(yī)療費(fèi)用，影響醫(yī)療質(zhì)量。綠膿桿菌中的多種毒力因子表達(dá)及生物膜的形成都受到群體