论文部分内容阅读
沙门氏菌(Salmonella spp.)是一种严重危害人类健康的食源性致病菌,每年都会新增近百万例人类受沙门氏菌感染的报道。抗生素的使用曾一度缓解了沙门氏菌感染的危机,然而长期依赖于抗生素治疗,使耐药沙门氏菌不断出现,其日益普遍的传播在世界范围内引起了严重的公共卫生问题。同样造成威胁的还有沙门氏菌生物被膜,生物被膜的形成能增强沙门氏菌对于不利环境的抵御能力,以致难以被清除,食品工业中,形成生物被膜沙门氏菌极易引起设备污染,从而引起食品污染。本研究中涉及了多重耐药沙门氏菌的联合抑菌药物筛选和沙门氏菌对于不同药物之间的交叉耐药和联合敏感性关系分析,研究了抗菌药物与沙门氏菌的作用机理。另外,分析了群体感应相关基因luxS在沙门氏菌生物被膜形成中的作用以及食品工业中的相关环境因素对于沙门氏菌生物被膜形成的影响。主要结果如下:1.联合用药对沙门氏菌的抑制效果及沙门氏菌对药物的交叉敏感性用抗生素或多肽的组合来抑制多重耐药的沙门氏菌,同时探究沙门氏菌对于抗菌药物产生的交叉耐药性和联合敏感性的原理。实验进行了抗生素组合的筛选以及抗生素对于沙门氏菌的耐药诱导,耐药诱导实验中,沙门氏菌分别暴露于特定的单一抗生素环境,产生了耐药进化的菌株。接着测定了单一药物诱导的菌株对于其他药物的敏感性。抗生素组合筛选实验根据CLSI-2016和EUCAST-2017的方法进行,105种药物之间的协同能力各不相同,多肽类抗生素能与许多药物产生协同作用,56%(19/34)的协同配对与多肽类抗生素相关。同时,大环内酯类药物显示出与多肽类药物的拮抗作用。单一药物诱导作用会改变沙门氏菌对于其他抗生素的敏感性。非多肽类抗生素诱导下的沙门氏菌对于多肽类的MIC与原始菌株相比较都有所降低,说明多肽类抗生素与联合敏感作用联系紧密,沙门氏菌对于抗生素产生耐药性的同时,表现出对多肽类药物敏感性增强。2.群体感应基因laxS对于沙门氏菌生物被膜形成的影响生物被膜是细菌用于保护自身免受外部不利影响并增强其对不利环境抗性的细胞聚集体。本研究中,分析了葡萄糖和氯化钠对都柏林沙门氏菌(S.Dublin)生物被膜形成的调节作用。同时,为了探知群体感应基因luxS对于沙门氏菌生物被膜形成的作用,实验创建了沙门氏菌luxS敲除突变体。由此,研究了野生株(WT)和突变株在耐药性,疏水性,自诱导物(AI-2)活性和相关基因表达量上的差别。结果显示葡萄糖不是都柏林沙门氏菌生物被膜形成的必要条件,且但当浓度超过0.1%时对生物被膜形成具有抑制作用。NaCl在其生物被膜形成中不可或缺,且在高浓度(>1.0%)下也发挥抑制作用。野生株和突变株形成生物被膜后,对于各种抗菌药物的MIC较游离状态都有明显增长,其中对于氨苄青霉素的抗性增加高达32,768倍。然而,相同状态下的野生株和突变株相比,耐药性差别不明显。突变株也表现出比野生株更高的疏水性。由于由luxS基因编码的LuxS酶在AI-2合成中起重要作用,所以突变株中的AI-2的产量明显低于野生株。然而,野生株生物被膜形成能力却明显低于突变株,表明AI-2与都柏林沙门氏菌生物被膜形成不直接相关。而野生株和突变株的基因表达量分析中,生物被膜应激反应相关基因的上调,有可能是luxS基因调节生物被膜形成的方式。3.环境因素对沙门氏菌生物被膜形成的影响生物被膜是许多微生物存在于自然环境中的最主要形式,沙门氏菌最为最常见的食源性致病菌,其生物被膜的形成和污染会给人类生产带来严重影响。本实验中,研究了食品营养背景和微生物培养环境等相关因素,如:温度,营养物质,糖含量,盐含量,pH等对于鼠伤寒沙门氏菌生物被膜形成能力的影响。结果表明,不同来源的菌株生物被膜形成能力差异显著。最适合鼠伤寒沙门氏菌培养的温度(37℃)并不是最适宜其生物被膜形成的温度(25-30℃)。鼠伤寒沙门氏菌生物被膜的形成不完全依赖于高菌密度,也不完全依赖于高营养的条件。此外,其在pH4-9的环境内都能正常生长且形成生物被膜,说明其生物被膜形成也不依赖于适宜的酸碱度条件。同时,在营养条件偏低且不含盐和糖的环境中,鼠伤寒沙门氏菌生物被膜形成量丰富,而随着盐和糖浓度的提高,其生物被膜形成将受抑制。