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当代梅毒螺旋体对头孢曲松和青霉素G的耐药性:自然诱变实验揭示TP0705基因突变机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:Communications Medicine 5.4
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本研究针对梅毒螺旋体(TPA)对β-内酰胺类抗生素的潜在耐药性问题,通过自然诱变技术将临床治疗失败病例中发现的TP0705基因突变(A1873G)引入实验室菌株,首次实验证实该突变导致TPA对头孢曲松和青霉素G产生部分耐药性。生物信息学分析更揭示76.2%的SS14型流行株已携带此突变,为全球梅毒防控敲响警钟。
梅毒——这个曾被青霉素“轻松制服”的古老性病正面临新的危机。尽管青霉素自1950年代起就是治疗梅毒的黄金标准,但近年来治疗失败的案例不断涌现。2017年捷克报告的首例头孢曲松治疗失败的先天性梅毒病例,更是将耐药性担忧推向风口浪尖。面对这个涉及全球每年570-710万新发病例的公共卫生威胁,捷克的研究团队决定揭开梅毒螺旋体(Treponema pallidum subsp. pallidum, TPA)耐药性进化的神秘面纱。
研究团队从治疗失败的临床样本入手,发现其TP0705基因存在A1873G和G2122A双突变。通过创新的自然诱变技术——将含有突变的PCR片段导入实验室菌株SS14和DAL-1,并在含抗生素培养基中筛选——成功获得仅携带A1873G突变的重组菌株。令人警觉的是,该突变在持续培养210天后仍未消失,表现出稳定的遗传特性。
关键技术包括:1) 从治疗失败病例分离TPA并进行青霉素结合蛋白基因测序;2) 建立TPA体外培养系统;3) 采用自然诱变技术实现位点特异性基因编辑;4) 通过qPCR和暗视野显微镜评估抗生素敏感性;5) 对1408个临床分离株进行生物信息学分析。
TPA from the ceftriaxone treatment failure harbored two nucleotide variants in the TP0705 gene encoding penicillin-binding protein
临床治疗失败的TPA菌株TP0705基因存在A1873G和G2122A突变,导致M625V和G708S氨基酸替换,而其他青霉素结合蛋白基因与参考株完全一致。
Natural in vitro mutagenesis resulted in the introduction of the A1873G mutation into laboratory TPA strains

Recombinant treponemes in TP0705(A1873G) were partially resistant to ceftriaxone and penicillin G

In silico analysis of the TP0705 locus revealed a predominance of alleles having the A1873G variant among contemporary SS14-like isolates
61%的临床分离株(951/1559)携带1873G变异,其中SS14型菌株占比高达76.2%。等位基因1(含双突变)占SS14型菌株的75.5%,而Nichols型菌株尚未发现该突变。
这项研究首次实验证实TPA可通过TP0705基因突变获得β-内酰胺类抗生素耐药性。更严峻的是,该突变已在当代流行株中广泛传播——这解释了为何SS14型菌株能逐渐取代Nichols型成为主导谱系。研究建立的体外诱变技术为后续耐药机制研究开辟新途径。
从公共卫生视角看,虽然目前血浆药物浓度仍能克服部分耐药性,但参考梅毒螺旋体对阿奇霉素耐药性的扩散历史,完全耐药株的出现可能只是时间问题。这警示我们需要:1) 加强TPA耐药性监测;2) 探索非β-内酰胺类治疗方案;3) 加速梅毒疫苗研发。正如作者强调,这项发现“为开发替代性防控策略按下了紧迫的倒计时按钮”。
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