来自牛乳腺炎的依赖麦角硫因的金黄色葡萄球菌小菌落变异株的生物学特征以及血红素对生物膜形成的促进作用

《Archives of Microbiology》：Biological characteristics of a menadione-dependent Staphylococcus aureus small colony variant (SCV) from bovine mastitis and heme promotion of biofilm formation

　　

摘要

尽管关于金黄色葡萄球菌的小菌落变异体（SCVs）已有大量研究记录，但对于牛初乳中依赖麦萘醌的SCVs的特性以及血红素如何影响其形成生物膜的能力，目前了解仍十分有限。本研究从乳腺炎来源的金黄色葡萄球菌中培育出了庆大霉素诱导的SCVs，并通过营养依赖性检测与基因组分析相结合的方式探究了其背后的机制。研究者对比了该SCV与野生型菌株在生理生化特性、抗生素敏感性、生物膜形成能力以及溶血活性等方面的差异。同时，还评估了外源血红素和麦萘醌对生物膜形成的影响。研究结果发现，menE基因存在95个核苷酸的缺失，从而导致移码缺失突变，这一突变改变了相应的氨基酸序列，与依赖麦萘醌的SCV表型相对应。与典型的SCV表型不同，所分离出的SCV菌株不仅具有生长缓慢、对氨基糖苷类抗生素的耐药性增强的典型特征，还表现出生物膜形成能力显著下降以及溶血活性增强的非典型特征。外源补充麦萘醌或血红素能够显著促进该SCV菌株的生物膜形成。这些结果表明，该SCV菌株生物膜形成能力下降可能是由于代谢活动受损所致。此外，该SCV菌株可能通过未知途径获取外源血红素，这一假设值得进一步研究，以期恢复其生物膜形成能力。总之，这种非典型的SCV具有生物膜形成能力下降和溶血活性增强的特点，而血红素可通过增加EPS含量和表面疏水性部分恢复其生物膜形成能力。这些研究结果是基于一对SCV亲本菌株得出的；需要更多分离株的研究才能确定其普遍性。