《Hfq介導淋球菌對頭孢曲松耐藥的作用機制研究》是依託中山大學，由龔子鑒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：Hfq介導淋球菌對頭孢曲松耐藥的作用機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：龔子鑒
- 依託單位：中山大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
頭孢曲松是目前治療各種淋病的唯一一種一線藥物，但近年來陸續在國外報導的耐頭孢曲松淋球菌引起了新的恐慌，對其耐藥機制的研究成為了該領域最新的熱點。國外新近的研究發現，淋球菌耐頭孢曲松的機制完全與其它細菌不同，鑲嵌型penA的突變可能為其中的重要機制之一，但還有其它未知的機制。我們從2002年就開始了淋球菌耐頭孢曲松機制的研究，剛剛結題的誘導耐藥前後全基因組和轉錄組差異分析的研究表明，體外誘導的耐頭孢曲松淋球菌除了有penA基因的突變外，高度保守的具有多向調節活性的RNA結合蛋白編碼基因hfq發生多位點突變及其功能表達的上調可能是更重要的耐藥機制。我們擬用基因定點突變、基因敲除和siHybrid技術驗證該基因在淋球菌耐頭孢曲松機制中的作用。本研究將為進一步闡明淋球菌耐頭孢曲松的分子機制，找到新的藥物作用靶點和防治措施提供實驗室依據。
結題摘要
頭孢曲松耐藥淋球菌的出現威脅到全球公共健康並引起了全球範圍的廣泛關注。然而迄今為止，淋球菌對頭孢曲松耐藥的分子機制仍未被完全闡明。在前期研究中，為探索淋球菌對頭孢曲松耐藥的潛在耐藥基因以及抗菌藥物選擇壓力在耐藥產生過程中的作用，我們運用頭孢曲松次抑菌濃度法體外誘導WHO標準株A~E和臨床株GD1337（本研究增加誘導），選擇誘導後對頭孢曲松耐藥的菌株（WHO-D）。通過對已知的與頭孢曲松耐藥相關的基因進行PCR擴增及測序，我們僅發現penA基因出現了A501V突變。儘管如此，誘導前後耐藥菌株的基因組和轉錄組差異分析發現了多個突變基因（ftsX、phbP、farB和hfq）以及表達上調（ABC transporters、farB、tfq、hfq和exbB）和下調基因（pilMNQ）。原核生物中具有多向轉錄後調控活性的Hfq編碼基因發生突變並且表達增強，提示了耐藥現象的轉錄後調控機制。 在本研究中，我們進一步體外合成了淋球菌penA-H041基因作為轉化實驗的陽性對照，並克隆純化了誘導後對頭孢曲松耐藥淋球菌WHO-D株的突變基因penA、ftsX、hfq、farB和phbp。通過將這些突變基因轉化淋球菌受體菌株ATCC43069、誘導前對頭孢曲松敏感的WHO-D株和GD1372株，我們發現含有T31P突變的ftsX基因可使受體菌株對頭孢曲松的MIC值分別升高13.3、6.7和3.3倍，含有A501V突變的penA基因可使受體菌株對頭孢曲松的MIC值分別升高5.3、3.3和2.0倍，而發生突變的hfq、farB和phbp基因不能引起受體菌株對頭孢曲松MIC值的升高。通過對誘導過程中突變基因的監測，我們發現淋球菌hfq突變在淋球菌傳代培養第19次出現，farB和phbp基因突變在第33次出現，penA基因突變在第47次出現，ftsX基因突變在第86次出現。誘導耐藥中我們發現，淋球菌對頭孢曲松產生耐藥同時出現交叉耐藥和生化代謝率升高，並表現出生長時間延長和PilMNlQ表達下調影響菌毛形成的適應性缺陷。此外，實驗中無法獲得淋球菌penA基因敲除後的缺失體，提示penA基因很可能是淋球菌生存的關鍵基因。我們的研究表明，抗菌藥物選擇壓力可誘導頭孢曲松耐藥淋球菌的出現，其機制主要是由penA和ABC transporter的ftsX亞基突變所介導，hfq基因表達上調起重要作用。
