腸球菌新型利奈唑胺耐藥基因optrA傳播機制研究

《腸球菌新型利奈唑胺耐藥基因optrA傳播機制研究》是依託浙江大學，由蔡加昌擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：腸球菌新型利奈唑胺耐藥基因optrA傳播機制研究
• 依託單位：浙江大學
• 項目負責人：蔡加昌
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

腸球菌是重要的院內感染病原菌，多重耐藥尤其是萬古黴素耐藥菌株的出現和傳播給臨床抗感染帶來很大挑戰，利奈唑胺是治療這類細菌感染的重要選擇，因此其耐藥問題備受關注。腸球菌對利奈唑胺耐藥的主要原因包括23S rRNA基因和核糖體蛋白胺基酸突變以及攜帶cfr基因。本課題組最近發現一個新型利奈唑胺耐藥基因optrA，該基因可定位於質粒或染色體上，然而其傳播機制尚不清楚。本項目收集到46株optrA基因陽性的腸球菌，擬通過Southern雜交對optrA進行基因定位；通過接合和轉化試驗、質粒分型等研究optrA質粒特性；通過全質粒測序和全基因組測序獲得optrA質粒序列及optrA基因側翼序列；採用生物信息學技術研究optrA質粒結構特徵、optrA基因所在遺傳結構特點以及介導optrA基因轉移的可移動元件，闡明optrA基因在腸球菌中的傳播機制，為控制耐藥基因的播散和延緩耐藥性的發展提供科學依據。

結題摘要

腸球菌是引起院內感染重要的病原菌，多重耐藥尤其是萬古黴素耐藥菌株的出現和傳播給臨床抗感染帶來很大挑戰，利奈唑胺是治療這類細菌感染的重要選擇，利奈唑胺的耐藥問題也因此受到極大關注。2015年課題組報導了一個新型的利奈唑胺耐藥基因optrA，本項目通過optrA基因定位、optrA質粒轉移能力測定和質粒分型、全基因組測序獲取optrA基因側翼序列、介導optrA基因轉移的可移動元件分析等手段對該基因的傳播機制進行了研究。研究結果顯示，optrA基因可定位於染色體或質粒上，optrA質粒可通過接合試驗在不同腸球菌之間傳播。OptrA蛋白可分為20種變異體，以EDM（n=40）最為常見，其次為WT（n=23）和RDK（n=20），不同種類腸球菌所攜帶OptrA變異體的類型有所差異。攜帶WT、RDK、KLDP、D和KD等變異體的菌株，利奈唑胺MIC值大多為8μg/ml甚至更高。不同的optrA基因變異體其側翼結構也有所差異，WT型optrA基因大多定位於染色體上，其上游存在fexA基因及Tn554轉座子。D、KD、DP、EDP、KLDP和RDK等變異體，optrA基因雙側或單側存在轉錄方向相同或相反的IS1216E轉座酶基因，反向PCR證實兩個同向的IS1216E插入序列可形成含有optrA基因的環狀中間體。EDM變異體的側翼結構變化較大，其上游大多含有araC基因及Tn558轉座子，EYDNDM變異體則位於“Tn558-top-mob-araC-optrA”結構中。本研究明確了optrA基因的定位和基因側翼結構，揭示了IS1216E插入序列可介導optrA基因發生轉移，而Tn554和Tn558轉座子在optrA基因的傳播過程可能發揮了重要作用。