细菌间NDM-1质粒的水平传播研究

1、细菌间NDM-1质粒的水平传播研究新德里金属B-内酰胺酶NewDelhimetallo-0-lactamase,NDM是革兰氏阴性细菌反抗B-内酰胺类抗生素的重要机制.其中,blaNDM-1携带菌,主要是肠杆菌科和不动杆菌属细菌在世界各地广泛流行,严重威胁着人类健康.探究NDM-1的传播方式对于预防和限制NDM-1的流行具有重要意义.流行病学调查和blaNDM遗传学特征研究说明,可移动遗传元件如转座子和质粒等在NDM-1的传播中具有重要作用.接合转移是细菌间耐药基因传播的重要方式之一,因此探究NDM-傣不同种属细菌传播的可能性对于揭示NDM-1的传播方式具有重要的意义.本实验室前期已完成鲁氏不

2、动杆菌Iz4b和醋酸钙不动杆菌XM1570勺NDM-1质粒分别命名为pNDM-Iz4b和pXM1勺序列解析.为了探究NDM-1基因通过质粒跨种传播的规律,开展了如下研究.首先,以猫源鲁氏不动杆菌Iz4b和人源醋酸钙不动杆菌XM157吻供体菌,以不同种属的肠杆菌科细菌为受体菌,用接合试验验证了NDM-1质粒跨种传播的可能性,并对接合子药敏特性、生长特性和遗传稳定性进行了研究.结果说明,上述两种不动杆菌的NDM-1质粒能够跨种传播至大肠杆菌DH&中,而未能直接转移至其他弱毒/参考菌株中.其中,pNDM-Iz4b在DH&中极不稳定,经抗性条件下传代质粒稳定；而pXM1的DH私接合子相对稳定.这两株质

3、粒稳定的DH&接合子以中介的方式向其他菌株猪霍乱沙门氏菌C50O伤寒沙门氏菌ATCC14028甲型副伤寒沙门氏菌CMCC50093阴沟肠杆菌ATCC1304根合转移.NDM-1质粒的转入赋予宿主菌多种B-内酰胺类抗生素的耐药性,且不影响宿主菌的生长特性.为探究pNDM-Iz4b在DH&中稳定性的遗传学原因,本研究对pNDM-Iz4b质粒复制、转移相关的区域(17kb)进行了步移PCR测序,序列分析结果说明,在pNDM-Iz4b的稳定、 不稳定的DH&接合子及猪霍乱沙门氏菌C500中,该区域并未发现突变位点,这说明pNDM-Iz4b的稳定性可能与宿主的适应性相关,而非质粒DNAff列上的变异.其

4、次,为了探究NDM-1质粒在不动杆菌之间的转移,本研究以不同来源、不同种属的不动杆菌别离株作为受体菌,以猫源鲁氏不动杆菌(Iz4b)为供体菌,进行接合试验.结果说明：猫源鲁氏不动杆菌中的NDM-1质粒可以直接跨种传播至人源鲍曼不动杆菌、醋酸钙不动杆菌(XM1570质粒消除株)和犬源醋酸钙鲍曼复合不动杆菌中.对接合子特性的研究结果说明： NDM-1质粒能够稳定存在于其他不动杆菌宿主菌中,且介导接合子获得了相应的B-内酰胺类的耐药表型,其中对亚胺培南的最小抑菌浓度高达256gg/mL.o本研究首次采用温度(41C)+IPM抗性来筛选接合子,并取得了良好的效果.最后,为了探究纳米材料对NDM-倾粒接

5、合效率的影响,以携带NDM-质粒的肺炎克雷伯菌ATCCBAA-214效 供 体 菌,以 大 肠 杆 菌J53为 受 体 菌,参 加 不 同 浓 度(0.05/0.5/5/50mmoL/L)纳米Al2O3,检验接合效率的变化.结果说明,纳米材料能够促进NDM-1质粒的接合转移,50mmoL/L的纳米Al2O3促进接合效率约3倍.综上所述,本研究成果在于:(1)NDM-1质粒可以从不动杆菌跨种传播至大肠杆菌DH&中,并以DH&为中介传入不同种属的肠杆菌科细菌中.沙门氏菌相对更易获得NDM-1质粒.鲁氏不动杆菌Iz4b中NDM-1质粒可以转移至其他不同种不同来源的不动杆菌中,且稳定存在于新的宿主菌中(3)纳米A12O3能够提升