氯霉素胁迫触发缺乏RND外排泵AdeAB或AdeIJ的鲍曼不动杆菌ATCC19606的氧化适应

《mSystems》：Chloramphenicol stress triggers oxidative adaptation in Acinetobacter baumannii ATCC19606 devoid of RND efflux pumps AdeAB or AdeIJ

　　

外排泵在鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）的固有性和获得性抗生素耐药中发挥关键作用，但其更广泛的生理作用仍不清楚。在此，研究人员研究了在氯霉素胁迫下，缺乏外排泵AdeAB、AdeIJ或CraA的鲍曼不动杆菌ATCC19606突变体的转录组和表型反应。craA的缺失导致氯霉素MIC降低32倍，而ΔadeIJ表现出适度的4倍降低，ΔadeAB对氯霉素敏感性没有影响。转录组分析显示，ΔcraA中变化极小，但ΔadeAB和ΔadeIJ中发生了显著的转录重编程，包括核糖体基因、铁硫簇（iron-sulfur cluster）生物合成、芳香族化合物分解代谢和氨基酸转运系统的上调。在氯霉素胁迫下，ΔadeAB表现出代谢重塑，激活氧化应激防御和蛋白质质量控制途径，同时抑制VI型分泌系统。ΔadeIJ和野生型菌株均上调精氨酸和谷氨酸代谢，可能有助于氧化还原平衡。在表型上，ΔadeIJ菌株表现出升高的基础水平和H₂O₂诱导的活性氧（ROS）水平，以及对硝化应激和Cu²⁺的敏感性增强，这可能表明AdeIJ在氧化和金属应激反应中发挥作用。尽管在氯霉素胁迫下adeAB和craA表达增加，但只有craA缺失显著损害耐药性，突显其在氯霉素外排中的主导作用。总的来说，研究人员的发现揭示了外排泵特异性和菌株特异性的抗生素应激适应，将CraA定位为氯霉素耐药的主要决定因素，而RND转运蛋白如AdeABC和AdeIJK也可能与鲍曼不动杆菌中更广泛的应激适应过程（包括氧化还原和金属稳态）相关。

鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）是一种常见的革兰阴性条件致病菌，广泛引起医院获得性感染，其多重耐药（multidrug resistance, MDR）表型已成为临床治疗的重大挑战。外排泵是介导其内在性和获得性耐药的关键因子，但它们在抗生素应激适应中的非耐药功能仍不明确。氯霉素作为抑菌性抗生素，通过结合50S核糖体亚基抑制蛋白质合成，在鲍曼不动杆菌中其耐药主要依赖RND型外排泵AdeABC、AdeIJK和MFS型外排泵CraA。既往研究显示，外排泵缺失可影响细菌运动、生物膜和代谢基因表达，但不同外排泵在抗生素胁迫下的特异性作用尚缺乏系统研究。因此，研究人员以ATCC19606为亲本株，构建了缺失adeAB、adeIJ或craA的等基因突变体，通过转录组测序（RNA-seq）、实时荧光定量PCR（RT-qPCR）、药物敏感性试验、生长曲线分析、活性氧（reactive oxygen species, ROS）检测、溴化乙锭外排试验等，系统比较了各菌株在氯霉素暴露前后的转录组和表型差异。研究发现CraA是氯霉素外排的主要决定因素，其缺失导致MIC降低32倍；AdeIJ缺失导致4倍MIC降低，并与氧化、硝化和金属应激响应相关；AdeAB缺失虽不影响MIC，却引起广泛的转录重编程和代谢重塑。该论文发表在《mSystems》。

关键技术方法包括：利用等位交换构建基因缺失突变体；全基因组测序确认遗传背景；RNA-seq结合DESeq2筛选差异表达基因（DEGs），并通过基因本体（Gene Ontology, GO）和KEGG通路富集分析功能；RT-qPCR验证基因表达；微量肉汤稀释法测定MIC和半数抑制浓度（IC50）；生长曲线分析不同胁迫下的生长动力学；DCFH-DA荧光探针测定ROS；