亚抑制剂量美罗培南诱导肺炎克雷伯菌O抗原缺失增强碳青霉烯类耐药性并赋予氨基糖苷类敏感性

《Nature Communications》：O-antigen loss modulates meropenem resistance in Klebsiella pneumoniae through metabolic and redox reprogramming

　　

摘要

碳青霉烯类是治疗多重耐药革兰氏阴性菌感染的最后一线β-内酰胺类抗生素，然而肠杆菌目细菌在碳青霉烯类压力下存活的适应性途径仍未完全阐明。本研究表明，长期亚抑制剂量美罗培南暴露可促进肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）的O抗原丢失，主要通过插入序列介导的O抗原生物合成基因破坏，从而增强碳青霉烯类耐药性。O抗原缺失伴随包膜相关的氧化还原重塑和中央代谢重编程，减轻美罗培南诱导的活性氧（ROS）积累和氧化杀伤。这种适应还赋予了氨基糖苷类的附带敏感性，与外膜负电荷增加和孔蛋白表达改变有关，可能促进氨基糖苷类的摄取。对公共基因组的分析进一步揭示，肺炎克雷伯菌和大肠杆菌（Escherichia coli）的部分分离株存在O抗原基因座破坏。总之，我们的发现确立了O抗原缺失作为一种表面重塑适应性机制，通过协调代谢和氧化还原重编程增强碳青霉烯类耐药性，同时暴露出氨基糖苷类易感性，值得进一步评估。