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为探究鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)bap 基因作用,研究人员开展相关研究,发现其与耐药及生物被膜形成有关,为治疗提供新方向。
研究背景:难缠的鲍曼不动杆菌
在医院这个本应是健康庇护所的地方,却隐藏着一些危险的 “小怪兽”,鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii)就是其中之一。它是一种革兰氏阴性菌,常常在医院环境里 “兴风作浪”,给患者带来各种感染。
鲍曼不动杆菌的 “厉害之处” 可不少。一方面,它对多种抗生素产生了耐药性(antimicrobial resistance,AMR),这使得医生们在治疗感染时常常陷入困境,能用的药物越来越少。据统计,在一些地区,鲍曼不动杆菌对传统抗生素的耐药率不断攀升,导致患者的死亡率也随之增加。另一方面,它还特别擅长形成生物被膜(biofilm)。生物被膜就像是它给自己打造的 “坚固堡垒”,细菌们躲在里面,不仅能抵御抗生素的攻击,还能逃避人体免疫系统的追捕。而且,生物被膜还能帮助细菌在各种表面上定植,像伤口、医疗设备、导尿管等,进一步传播感染。
那么,鲍曼不动杆菌为什么会这么 “顽强” 呢?研究发现,生物被膜相关蛋白(Biofilm-associated Protein,Bap)起着重要作用。Bap 由 bap 基因编码,它在细菌的细胞间黏附、与环境的相互作用以及生物被膜的形成和成熟过程中都扮演着关键角色。因此,探究 bap 基因在鲍曼不动杆菌中的作用,对于找到对抗这种细菌的新方法至关重要。
为了解开这些谜团,来自伊朗马赞达兰医科大学(Mazandaran University of Medical Sciences)的研究人员开展了一项关于鲍曼不动杆菌 bap 基因的研究,相关成果发表在《BMC Microbiology》上。
研究方法:层层剖析鲍曼不动杆菌
研究人员为了深入了解鲍曼不动杆菌 bap 基因的奥秘,采用了多种技术方法。首先,他们收集样本,从伊朗一家烧伤医院的不同临床样本中收集了 100 株鲍曼不动杆菌临床分离株。接着,通过微生物学和生化标准测试,以及聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)检测 blaOXA - 51基因,对这些菌株进行鉴定。
然后,利用纸片琼脂扩散法(disk agar diffusion method),按照临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)的指南,测定菌株的抗生素敏感性,判断其是否为多药耐药(Multidrug-resistant,MDR)菌株。同时,使用微量滴定板法(microtiter plate test)检测菌株形成生物被膜的能力,并将其分为不同等级。
最后,运用实时荧光定量 PCR(Quantitative Real-Time–PCR,qRT-PCR)技术,以 16S rRNA 基因为内参,检测 bap 基因的表达水平。通过这些方法,研究人员全面地分析了鲍曼不动杆菌的特性和 bap 基因的表达情况。
研究结果:bap 基因的 “秘密” 被揭开
- 菌株分布与耐药情况:在研究期间,收集的 100 株鲍曼不动杆菌临床分离株来自不同年龄段和性别的患者,主要来源于烧伤病房、重症监护病房、外科病房等,样本类型包括伤口、尿液和血液等。令人担忧的是,99% 的菌株都是多药耐药菌株,其中对环丙沙星的耐药率高达 100%,对复方新诺明和头孢曲松的耐药率也达到了 99%,而头孢他啶是相对最有效的药物,但仍有 93% 的菌株对其耐药。
- 生物被膜形成能力与耐药关系:通过微量滴定板法检测发现,49% 的菌株为强生物被膜产生菌,49% 为中等生物被膜产生菌,仅有 2% 为弱生物被膜产生菌,且未检测到无生物被膜产生能力的菌株。进一步分析发现,大多数强和中等生物被膜产生菌株对所有测试抗生素都不敏感。这表明生物被膜形成能力与抗生素耐药性之间存在着密切的关系。
- bap 基因表达与生物被膜及耐药的关联:qRT-PCR 结果显示,99% 的菌株 bap 基因表达增加。其中,46(46.46%)株菌株 bap 基因表达增加 2 - 5 倍,这些菌株大多属于中等生物被膜产生菌;而 15(15.15%)株菌株表达增加 6 - 10 倍、15(15.15%)株增加 11 - 15 倍、17(17.17%)株增加 16 - 20 倍,这些菌株均为强生物被膜产生菌。同时,bap 基因表达水平与抗生素耐药性也显著相关,bap 基因表达增加倍数越高,菌株对测试抗生素的耐药率越高。
研究结论与意义:新希望与新挑战
综合研究结果,研究人员发现鲍曼不动杆菌临床分离株中,bap 基因表达增加与多药耐药和生物被膜形成密切相关。这一发现意义重大,bap 基因有望成为开发新型抗鲍曼不动杆菌治疗方案的重要靶点,为解决鲍曼不动杆菌感染难题提供了新的方向。
然而,研究也存在一定的局限性。例如,研究仅关注了 bap 基因的表达,未探究其他与抗生素耐药和生物被膜形成相关的潜在因素;且研究样本主要来自烧伤医院,缺乏不同专科医院的对比。未来的研究需要进一步深入探讨细菌基因与环境因素之间的复杂关系,全面了解鲍曼不动杆菌的耐药机制和生物被膜形成机制。
总体而言,这项研究加深了人们对鲍曼不动杆菌致病本质的理解,为后续研究开发创新的治疗方法奠定了基础,也为临床治疗鲍曼不动杆菌感染提供了重要的理论依据。同时,研究也提醒医疗机构要加强对鲍曼不动杆菌菌株的持续监测,合理使用抗生素,防止耐药菌株的进一步传播。