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为解决耐药肠球菌(如耐万古霉素肠球菌 VRE)引发的感染问题,研究人员开展了对临床肠球菌分离株产生的细菌素及其抗菌活性的研究。结果发现不同肠球菌菌株携带不同细菌素基因,部分对 VRE 有抗菌活性。这为抗菌治疗提供了新方向1214。
在医疗领域,肠球菌(Enterococcus)这个名字并不陌生。它是一种广泛存在于人体肠道和口腔的革兰氏阳性菌,通常情况下与人体和谐共处。但当人体免疫力下降时,它就可能摇身一变,成为危害健康的 “凶手”,引发胆道、尿路感染,菌血症和心内膜炎等多种疾病。近年来,耐药肠球菌的出现更是让情况雪上加霜,尤其是耐万古霉素肠球菌(VRE),给临床治疗带来了巨大挑战。目前,传统抗菌药物的效果越来越有限,寻找新型抗菌药物迫在眉睫。
在这样的背景下,日本广岛大学(Hiroshima University)的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们对 80 株粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和 38 株屎肠球菌(Enterococcus faecium)临床分离株进行深入探究,旨在揭示细菌素基因的分布情况及其抗菌活性。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为抗菌治疗开辟了新的道路。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先是全基因组测序,对 118 株临床肠球菌分离株进行 Illumina 全基因组测序,以确定细菌素基因的存在;接着通过软琼脂覆盖试验,评估各细菌素的抗菌活性;利用定量 PCR 技术,对细菌素基因的表达进行量化分析;还借助系统发育树分析和多基因座序列分型(MLST),探究菌株间的遗传关系。
研究结果如下:
- 细菌素基因的鉴定:在 80 株粪肠球菌中,细胞溶素基因(61.3%)、肠溶素 A 基因(27.5%)和 BacL1基因(45.0%)被鉴定出来;38 株屎肠球菌中,则发现了肠球菌素 A 基因(97.4%)、肠球菌素 B 基因(2.6%)、肠球菌素 NKR - 5 - 3B 基因(21.0%)、细菌素 T8 基因(36.8%)和 BacAS9 基因(23.7%)34。
- 氨基酸序列的变异:不同菌株中细菌素的氨基酸序列存在差异。如粪肠球菌的细胞溶素,49 株阳性菌株中多数氨基酸序列相同,但有少数菌株出现氨基酸替换或融合现象;肠溶素 A 和 BacL1也存在类似情况5。
- 抗菌活性研究:通过软琼脂覆盖试验,研究人员发现不同细菌素对粪肠球菌和屎肠球菌的抗菌活性各异。例如,肠溶素 A 阳性的粪肠球菌菌株对屎肠球菌有较强抑制活性;细菌素 T8 或 BacAS9 阳性的菌株对粪肠球菌和屎肠球菌均有较强活性67。
- 细菌素基因的表达:在不同菌株中,细菌素基因的表达情况不同。部分单阳性菌株表达相应细菌素,双阳性或三阳性菌株中基因表达存在变化,且与抗菌活性相关8。
- 对其他细菌的抗菌活性:研究发现,部分携带细菌素的菌株对其他肠球菌有抗菌活性,但对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等无活性9。
- 系统发育树分析:在粪肠球菌中,ST179 和 ST16 菌株携带特定细菌素基因且具有抗菌活性;屎肠球菌中,ST17 和 ST547 菌株占比较高,但 ST 与细菌素基因关系不明显1011。
- 对 VRE 的抗菌活性:研究测试了 5 种细菌素对 8 株 VRE 菌株的抗菌活性,发现肠溶素 A 对屎肠球菌 VRE 有效,细菌素 T8 和 BacAS9 对所有 VRE 菌株均有抗菌活性1213。
研究结论和讨论部分指出,该研究全面分析了粪肠球菌和屎肠球菌中细菌素基因的分布和抗菌活性。不同菌株携带多种细菌素基因,呈现出不同的抗菌模式。一些细菌素对 VRE 有潜在的抗菌作用,有望成为新型抗菌药物的候选者。不过,研究也存在一定局限性,如菌株来自单一医院,可能无法完全反映总体趋势。但总体而言,该研究为进一步探究肠球菌细菌素的应用奠定了基础,对解决耐药菌感染问题具有重要意义。