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细菌共培养对猪源粪肠球菌生物学特性的影响

武二丽  
【摘要】:粪肠球菌是人和动物肠道的一种条件致病菌,但近年来粪肠球菌在医院内对人和动物感染日益增多。细菌与细菌以及细菌与病毒之间存在着较为常见的混合感染,混合感染过程中各微生物之间的相互作用和相互影响不清楚,尤其是肠球菌这种毒力较弱的细菌与其他微生物混合感染后的相互影响还不清楚。大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌与肠球菌一样也是人和动物肠道或皮肤常见的病原体,目前在粪肠球菌致病过程中这三种细菌对其影响尤其是在分子水平的影响仍不清楚。本研究通过在体外共培养条件将这三种细菌与粪肠球菌N41共培养后,观察其细菌生长曲线变化,以及N41相关毒力基因转录水平的变化,然后体外观察共培养后N41的生物膜形成能力、黏附、抗吞噬作用,为研究细菌间相互作用机制以及猪源粪肠球菌混合感染的预防和治疗打下良好的基础。生长特性影响通过对共培养条件下大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌对粪肠球菌N41分离株生长特性以及与单独培养时生长特性相比,各种细菌共培养后其生长特性均受到不同程度的影响。共培养后,这三种细菌的生长都受到粪肠球菌N41的不同程度的抑制作用。其中,大肠杆菌菌体峰浓度降低约30倍,沙门氏菌菌体峰浓度降低约110倍,而金黄色葡萄球菌菌体峰浓度降低约8倍。此外共培养后,大肠杆菌O157:H7和沙门氏菌对粪肠球菌N41株具有较弱的抑制作用,而金黄色葡萄球菌和N41共培养后,N41菌体浓度上升967倍,可见金黄色葡萄球菌对N41有较强的促进作用。毒力基因转录水平影响依据生长曲线,分别提取对数中期(ML)、对数后期(LL)、稳定前期(EL)和稳定期(S)的总RNA,并根据GenBank上已发表的粪肠球菌V583菌株的基因序列设计26种毒力基因引物,进行SYBR Green I实时荧光定量PCR测定。结果显示,粪肠球菌N41与大肠杆菌O157:H7共培养时,在N41菌株26种毒力基因中,大肠杆菌O157:H7促进了ebpABC、fsrAB、gel E、ace、esp等13种毒力基因在四个不同生长时期的转录,而毒力基因CylR1、CylR2、psr、atn、efaA和AS在四个生长时期变化不明显。粪肠球菌N41与沙门氏菌共培养时,沙门氏菌促进了ebpA、ebpC、gelE、ace、esp、fsrA、psr等12种毒力基因在四个不同生长时期的转录,而毒力基因CylR1、Cyl R2、efaA和AS在四个生长时期变化不明显。粪肠球菌N41与金黄色葡萄球菌共培养时,金黄色葡萄球菌促进了ebpABC、fsrABC、gel E、ace、esp、cylL-L、cylL-S等22种毒力基因在四个不同生长时期的转录,毒力基因efaA和AS在四个生长时期变化不明显。此外分别与三种细菌共培养后,毒力基因SlyA和sprE在四个生长期中的转录量都处于下降趋势。由此表明,大肠杆菌O157:H7、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌整体都促进了粪肠球菌N41菌株多种毒力基因mRNA的转录水平。体外黏附、侵入抗吞噬影响体外观察共培养细菌的生物膜形成量,N41的黏附和抗吞噬作用。在生物被膜试验中,金黄色葡萄球菌与N41共培养后生物膜形成总量增加,差异显著。细菌黏附试验的比较结果显示,N41与沙门氏菌和金黄色葡萄球菌共培养后,黏附到猪肠上皮细胞的N41菌落总数都有明显变化,差异显著。在小鼠腹腔巨噬细胞吞噬试验中,N41与金黄色葡萄球菌共培养后,N41对小鼠腹腔巨噬细胞的抗吞噬作用有明显变化,差异显著。这说明与沙门氏菌共培养后,N41菌株的黏附能力增强了,而与金黄色葡萄球菌共培养后,N41菌株的黏附和抗吞噬能力都增强了。


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