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细菌生物被膜耐药及形成相关基因调控机制的研究

朱娟  
【摘要】:目的 研究机械通气患者气管导管细菌生物被膜的病原学分布,通过生物被膜菌与相应浮游菌在体外培养的药敏试验进行比较,进而探讨细菌生物被膜对抗生素的耐药性。进一步以临床分离的表皮葡萄球菌生物被膜菌和对应的浮游菌为研究对象,探讨表皮葡萄球菌生物被膜形成相关的基因(操纵子—icaA基因,转录调控子一sigB基因,操纵子调节基因—icaR基因,毒力因子调节系统—agrA基因)的分布及与生物被膜形成的关系。 方法 (1)研究了110例施行人工气道(气管插管和气管切开)并机械通气的患者拔除的气管导管,用刚果红培养基筛选出生物被膜菌株和相应的浮游菌株,并对生物被膜菌进行半定量检测,药敏实验分析生物被膜菌株和相应的浮游菌在普通MH培养基上耐药差异以及生物被膜阳性菌在泊洛沙姆(Poloxamer, F-127)培养基和普通MH培养基上耐药性差异进行分析。 (2)收集气管导管中分离的表皮葡萄球菌,按生物被膜阳性表皮葡萄球菌及相应的浮游菌表皮葡萄球菌分为2组。使用RT-PCR分别对生物被膜菌组和浮游菌组细菌的icaA、sigB、icaR、agrA基因辉度比进行检测;利用Real-time PCR分别检测生物被膜菌组和浮游菌组细菌的icaA、sigB、icaR、agrA四种与生物被膜形成相关的基因的表达,并通过2-△△Ct方法进行相对定量。分析表皮葡萄球菌临床菌株中icaA、sigB、icaR、agrA基因转录水平与表皮葡萄球菌生物被膜形成的相关性。 结果 (1)110例机械通气患者气管导管中筛选出生物被膜阳性菌61株,阳性率为55.45%。以葡萄球菌属,粪肠球菌及铜绿假单胞菌最常见,生物被膜菌株与相应浮游菌株在普通MH培养基上药敏结果相似,差异无统计学意义(P0.05);生物被膜菌株在普通MH培养基上和在Poloxamer培养基上药敏结果差异有统计学意义(P0.05)且后者耐药性更强。 (2) RT-PCR中icaA、sigB、icaR、agrA基因的辉度测定值统计分析结果显示生物被膜阳性表皮葡萄球菌及相应的浮游菌表皮葡萄球菌两组细菌间差异无显著性(P0.05),但icaA、sigB基因生物被膜菌组平均秩及秩和明显高于浮游菌组;而icaR、agrA基因生物被膜菌组平均秩及秩和明显小于浮游菌组。 (3) Real-time PCR检测显示表皮葡萄球菌生物被膜菌组icaA, sigB基因表达量分别是浮游菌组的418.8倍与81倍,而icaR, agrA基因在生物被膜菌组中表达量仅为浮游菌组的1/145与1/270。 结论 (1)本院机械通气患者气管导管生物被膜病原学分布以葡萄球菌属,粪肠球菌和铜绿假单胞菌为主,生物被膜菌与浮游菌在普通MH培养基上耐药性分析未见明显差异,生物被膜菌在Poloxamer培养基上和在MH培养基上耐药性有明显差异,推测Poloxamer培养基有可能反映生物被膜菌较真实的对药物的耐受情况,其耐受性更强。 (2) icaA、sigB、icaR、agrA基因与表皮葡萄球菌生物被膜形成关系密切,icaA, sigB基因能促进表皮葡萄球菌生物被膜的形成,而icaR, agrA基因能抑制表皮葡萄球菌生物被膜的形成。提示agr系统能调节icaA、sigB、icaR基因的表达,agr系统可以抑制icaA和.sigB这两种基因的表达;促进icaR基因的表达。


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