研究伊朗德黑兰患者样本中鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）的毒力基因pilA和csuD的表达情况

《Gene Expression Patterns》：Investigating the expression of virulence genes pilA and csuD of Acinetobacter baumannii in patients' samples in Tehran, Iran

2022至2024年伊朗某医院50例铜绿假单胞菌临床分离株抗生素敏感性及PilA、CsuD基因表达分析，发现OXA-24-like基因携带率100%，OXA-23-like 40%，OXA-58-like 18%，但PilA和CsuD表达差异均未达统计学意义（P=0.123和0.554），提示需持续监测耐药基因及毒力因子动态变化。

　　在当今医学领域，细菌性感染仍然是全球公共卫生面临的重要挑战之一。其中，*Acinetobacter baumannii*（鲍曼不动杆菌）因其高度的多重耐药性以及在医院环境中的广泛传播而备受关注。作为一种革兰氏阴性、非运动性、严格需氧的细菌，*A. baumannii*能够引发多种严重的感染，包括败血症、尿路感染、肺炎和伤口感染等。其不仅能够对宿主造成直接伤害，还可能在某些情况下作为无症状携带者存在于患者的呼吸道或开放性伤口中。此外，*A. baumannii*广泛存在于自然环境中，尤其是在土壤和水中，这使得其在医院和社区中的传播更加复杂。

由于其耐药性，*A. baumannii*已经成为临床治疗中的一个难题。特别是在近年来，随着抗生素的广泛使用，这种细菌的耐药性问题愈发严重，甚至出现了对多种抗生素均不敏感的广泛耐药（XDR）和多重耐药（MDR）菌株。这些耐药菌株的出现，不仅使得传统抗生素治疗效果大打折扣，也增加了感染患者的死亡率。因此，研究其耐药机制以及与感染相关的致病因子，对于开发新的抗菌策略和改善临床治疗效果具有重要意义。

在本研究中，我们关注的是*Acinetobacter baumannii*在临床样本中的抗生素敏感性特征。我们选取了来自伊朗德黑兰Baghiyyatollah医院的50份临床样本，这些样本涵盖了多种来源，包括气管抽吸物、尿液、血液、伤口、痰液、支气管肺泡灌洗液以及腹水。通过聚合酶链反应（PCR）对*16S rRNA*基因进行检测，我们确认了所有样本均为*A. baumannii*。这一过程确保了研究对象的准确性，也为后续的抗生素敏感性测试和基因表达分析奠定了基础。

在抗生素敏感性测试方面，我们依据临床和实验室标准研究所（CLSI）2022年的指南进行了检测。结果显示，大多数临床分离株对多种抗生素表现出耐药性，特别是对碳青霉烯类抗生素的耐药性较高。碳青霉烯类抗生素曾被认为是最后的治疗选择，但随着*A. baumannii*对这类药物的耐药性不断上升，治疗手段变得更加有限。这种耐药性的形成与细菌体内多种机制有关，包括β-内酰胺酶的产生、基因突变以及外排泵的过度表达等。这些机制共同作用，使得*A. baumannii*能够在多种环境中存活，并且对多种抗菌药物产生抵抗力。

为了进一步探究*A. baumannii*的耐药性与致病性之间的关系，我们还检测了与耐药性相关的基因，包括*bla*_OXA-23-like、*bla*_OXA-24-like和*bla*_OXA-58-like。这些基因编码的β-内酰胺酶在碳青霉烯类抗生素的水解过程中起着关键作用，从而导致抗生素失效。结果显示，40%的分离株携带*bla*_OXA-23-like基因，而18%的分离株携带*bla*_OXA-58-like基因。值得注意的是，没有分离株携带*bla*_OXA-143-like基因，而所有样本均携带*bla*_OXA-24-like基因。这一结果表明，尽管*A. baumannii*在某些地区可能表现出对特定β-内酰胺酶的偏好，但*bla*_OXA-24-like基因在该菌株中普遍存在，可能是其耐药性的主要来源之一。

除了耐药性基因的检测，我们还对两种重要的毒力因子进行了研究，即*pilA*和*csuD*基因。*pilA*基因编码的是I型菌毛的主蛋白，而*csuD*基因则是参与Csu（chaperone-usher pathway）途径的重要基因。这两种基因在*A. baumannii*的附着、生物膜形成以及运动能力中发挥着重要作用。生物膜的形成是*A. baumannii*在宿主和环境中长期存活的关键因素之一，而附着能力则有助于其在不同组织中定植并引发感染。因此，研究这些基因的表达水平，有助于我们理解*A. baumannii*的致病机制及其在不同感染类型中的表现。

通过逆转录定量PCR（RT-qPCR）技术，我们对20个代表性样本进行了重复检测，以评估*pilA*和*csuD*的表达水平。结果显示，*csuD*在目标组中的表达水平（1.50 ± 0.40）略高于对照组（1.23 ± 0.15），但这一差异并不具有统计学意义（P = 0.123）。同样，*pilA*的表达水平在目标组中也有所上升（1.33 ± 0.22），但同样没有达到显著水平（P = 0.554）。这表明，在当前研究条件下，*pilA*和*csuD*的表达水平可能与多重耐药或广泛耐药的表型之间没有明显的相关性。然而，这一结果并不排除这些基因在*A. baumannii*的致病过程中具有重要作用，尤其是在某些特定的感染类型或环境中。

此外，我们还注意到，*A. baumannii*在某些地区可能被视为低致病性病原体，但在2009年，它被美国传染病学会（IDSA）列为最严重的病原体之一。这一转变反映了*A. baumannii*在临床中的威胁程度不断提高。2024年，世界卫生组织（WHO）也将其列为最需要研发新抗生素的高优先级病原体之一。这些变化不仅强调了*A. baumannii*的耐药性问题，也突显了其在全球范围内对公共卫生构成的威胁。

从机制角度来看，*A. baumannii*的耐药性主要依赖于其复杂的基因表达调控系统。例如，*bla*_OXA-23-like和*bla*_OXA-58-like基因的表达水平可能与细菌对特定抗生素的耐受性有关。然而，我们的研究显示，这些基因的表达在不同表型之间并没有显著差异。这可能意味着，耐药性的形成并不完全依赖于这些基因的表达水平，而是受到多种因素的影响，包括环境压力、宿主免疫反应以及细菌自身的基因变异等。

另一方面，毒力因子的表达水平可能在不同感染类型或宿主条件下有所变化。例如，*csuD*和*pilA*基因的表达可能与细菌在特定组织中的定植能力有关，但目前的研究结果并未显示出显著的相关性。这可能表明，尽管这些基因在*A. baumannii*的致病过程中起着重要作用，但它们的表达水平可能受到其他因素的调控，例如感染部位的微环境、宿主的免疫状态以及细菌的生长阶段等。

此外，*A. baumannii*的毒力机制还包括其对宿主免疫系统的逃避能力。例如，通过产生荚膜多糖，*A. baumannii*能够减少被宿主免疫系统识别和清除的可能性。这种机制不仅有助于其在宿主体内存活，还可能影响感染的临床表现和治疗效果。因此，研究*A. baumannii*的毒力因子，对于理解其致病机制和开发新的治疗策略具有重要意义。

综上所述，本研究的发现表明，尽管*A. baumannii*在临床环境中表现出高度的耐药性，但其毒力因子的表达水平与耐药性之间可能没有直接的联系。这一结果提示我们，耐药性的形成可能涉及更复杂的机制，而不仅仅是毒力因子的表达。因此，未来的研究需要更加深入地探讨*A. baumannii*的耐药性和毒力之间的相互作用，以及这些特性如何影响其在不同环境中的生存和传播。

与此同时，我们还发现，*bla*_OXA-24-like基因在所有样本中均存在，这可能意味着该基因在*A. baumannii*的耐药性中扮演着核心角色。因此，针对该基因的靶向治疗可能是一个值得探索的方向。此外，*csuD*和*pilA*基因的表达虽然没有显示出显著差异，但它们在细菌的生物膜形成和附着过程中仍然发挥着重要作用。因此，进一步研究这些基因的调控机制，可能有助于我们开发新的干预手段，以减少*A. baumannii*的传播和致病性。

在实际临床应用中，针对*A. baumannii*的治疗策略需要更加全面和灵活。由于其对多种抗生素的耐药性，传统的治疗方案可能不再有效。因此，结合耐药性检测和毒力因子分析，可以为临床医生提供更准确的诊断依据和治疗建议。此外，加强医院感染控制措施，例如严格执行手卫生、环境清洁和医疗器械消毒，对于减少*A. baumannii*的传播至关重要。

在全球范围内，*A. baumannii*的耐药性问题已经引起了广泛关注。由于其在医院环境中的高传播率和对多种抗生素的耐受性，这一细菌已经成为感染控制和抗生素管理的重要挑战。因此，研究其耐药机制和毒力因子，不仅有助于我们理解其生物学特性，也为开发新的治疗策略提供了理论依据。此外，随着基因测序和分子生物学技术的发展，我们能够更精确地识别*A. baumannii*的耐药基因和毒力因子，从而为个体化治疗和精准医疗提供支持。

本研究的结果表明，*A. baumannii*的耐药性和毒力因子的表达可能存在复杂的相互作用。虽然我们未能在当前的研究条件下发现显著的关联，但这并不排除在其他条件下可能存在更明显的联系。因此，未来的研究需要在更大的样本量和更全面的基因组分析基础上，进一步探讨这些因素之间的关系。此外，研究*A. baumannii*在不同环境和宿主条件下的适应性，也可能为预防和控制其传播提供新的思路。

在实际操作中，针对*A. baumannii*的抗生素选择需要根据其具体的耐药模式进行调整。由于其对碳青霉烯类抗生素的耐药性较高，临床医生可能需要依赖其他抗生素，如多粘菌素、替加环素和米诺环素等。然而，这些抗生素的使用也面临一定的限制，包括其毒副作用和耐药性的快速上升。因此，开发新的抗生素或改良现有药物，以克服*A. baumannii*的耐药性，仍然是一个重要的研究方向。

此外，*A. baumannii*的传播不仅限于医院环境，也可能通过其他途径在社区中扩散。因此，加强公共卫生监测和防控措施，对于减少其在不同环境中的传播具有重要意义。例如，通过加强水源和土壤的检测，可以及时发现潜在的污染源，并采取相应的处理措施。同时，提高公众对*A. baumannii*感染风险的认识，也有助于减少其在社区中的传播。

总之，*A. baumannii*作为一种重要的医院获得性病原体，其耐药性和毒力因子的表达对临床治疗和感染控制提出了严峻的挑战。通过深入研究其耐药机制和毒力因子，我们不仅可以更好地理解其生物学特性，还能为开发新的治疗策略和预防措施提供科学依据。在未来的研究中，我们需要进一步探索*A. baumannii*在不同环境和宿主条件下的适应性，以及其耐药性和毒力因子之间的相互作用，以期找到更有效的应对方法。