第第7頁(yè)共9頁(yè)金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制研究目錄TOC\o"1-2"\h\u7090一、引言 120335二、持留菌的形成機(jī)制 111399（一）持留菌的概念 12305（二）持留菌的形成機(jī)制 116960三、金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制 227826（一）金黃色葡萄球菌持留菌的概念 225661（二）金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制 327816四、文獻(xiàn)評(píng)述 319249參考文獻(xiàn) 3摘要：金黃色葡萄球菌是臨床常見(jiàn)的引起化膿性感染的病原體,耐藥性的產(chǎn)生和持留菌的形成是臨床治療金黃色葡萄球菌感染所面臨的挑戰(zhàn)。目前有關(guān)金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制尚未十分明確，因此，探究其持留菌的形成機(jī)制對(duì)于針對(duì)性治療有著十分重要的意義?；诖?，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納持留菌以及金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制，為后續(xù)研究金黃色葡萄球菌持留菌提供一定的理論基礎(chǔ)，同時(shí)確定研究的方向。關(guān)鍵詞：持留菌；金黃色葡萄球菌持留菌；形成機(jī)制引言金黃色葡萄球菌是醫(yī)院和社區(qū)獲得性感染中最常見(jiàn)的病原體。該菌可引起多處感染，如皮膚淺表、深部皮膚、傷口敗血癥、肺炎、感染性關(guān)節(jié)炎、中毒性休克綜合征、心內(nèi)膜炎、骨髓炎等。經(jīng)抗菌藥物治療后，發(fā)病率和死亡率仍然很高。在金黃色葡萄球菌引起的感染中，心內(nèi)膜炎是死亡率最高的，從20%到40%不等。因此金黃色葡萄球菌引起的細(xì)菌感染已成為不容忽視的問(wèn)題。持留菌的形成機(jī)制持留菌的概念持留菌的概念在1944年由Bigger首次提出，Bigger等人發(fā)現(xiàn)用高于致死濃度的青霉素作用于金黃色葡萄球菌后，仍有極少量的、約為10-6的葡萄球菌存活下來(lái)，因此Bigger等人將這種極少量細(xì)菌所具有的能夠抵抗高濃度抗菌藥物致死作用而存活下來(lái)的性質(zhì)稱為“持留性”，將這一類特殊的細(xì)菌稱為“持留菌”[1]。持留菌的形成機(jī)制持留菌形成機(jī)制復(fù)雜，既可自發(fā)隨機(jī)產(chǎn)生，也可在環(huán)境壓力作用下產(chǎn)生，是由多種機(jī)制共同產(chǎn)生的復(fù)雜群體，研究顯示毒素－抗毒素系統(tǒng)、生物被膜、營(yíng)養(yǎng)缺乏、代謝產(chǎn)物堆積、群體感受系統(tǒng)、能量代謝等均與持留菌形成密切相關(guān)[2]。1944年，BIGGER在實(shí)驗(yàn)中無(wú)法用青霉素完全消除培養(yǎng)的葡萄球菌，在去除抗生素治療后，存活下來(lái)的持留菌重新接種到一個(gè)新的遺傳多樣性群體中，該群體與原始群體不同，耐藥性細(xì)胞的比例與在原始培養(yǎng)中觀察到的相同，結(jié)果表明，持留菌由于短暫的轉(zhuǎn)換而具有多藥耐受性[3]。持留菌的形成最初被認(rèn)為是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程,是由基因相同群體中單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)及蛋白水平的波動(dòng)引起的,因此，持留菌被認(rèn)為是獨(dú)立于抗生素及其他環(huán)境信號(hào)的存在而形成的[4]。Lafleur等人發(fā)現(xiàn)白色念珠菌生物膜中有極少數(shù)細(xì)胞可以耐受致死劑量的抗真菌藥物而不被殺滅[5]。JosephBigger等人最早觀察到這一小部分具有多藥耐藥性的，不伴有遺傳物質(zhì)改變的表型變異型微生物亞群，并將其稱為持留菌細(xì)胞（PersisterCells)[6]。持留菌細(xì)胞的形成使得微生物對(duì)抗生素有更強(qiáng)的抵抗能力，被認(rèn)為是抗生素治療失敗的主要原因之一[7]。目前,有學(xué)者[8]認(rèn)為持留菌細(xì)胞是微生物在對(duì)外界刺激的應(yīng)激反應(yīng)中形成的少部分有多藥耐藥性的，代謝降低的細(xì)胞亞群[9]，大約占總細(xì)胞數(shù)的0.01%-1.93%[10]，這可能也是抗菌藥物無(wú)法清除持留菌的原因。真菌持留菌僅在生物膜中存在[11]；細(xì)菌在浮游狀態(tài)及生物膜中均可產(chǎn)生持留菌細(xì)胞，但生物膜中的細(xì)菌可以產(chǎn)生更高比例的持留菌[12],但由于持留菌細(xì)胞數(shù)量少、繁殖慢，因此很難獲得大量持留菌細(xì)胞進(jìn)行基因、蛋白層面的研究，僅有的持留菌相關(guān)研究也大多限于大腸桿菌等革蘭陰性菌，對(duì)于真菌及革蘭陽(yáng)性菌的持留菌仍知之甚少[13]。金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制金黃色葡萄球菌持留菌的概念金黃色葡萄球菌（Staphylococcusaureus，S.aureus）既是共生菌又是人類病原體，是醫(yī)院和社區(qū)獲得性感染中最常見(jiàn)的病原體[14]，是引起臨床廣泛感染的主要致病菌。它可引起菌血癥、感染性心內(nèi)膜炎、關(guān)節(jié)炎、皮膚和軟組織、胸膜肺和設(shè)備相關(guān)感染。這種病原體是一種慢性感染的病原體，對(duì)多種抗生素耐藥，導(dǎo)致產(chǎn)生耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）的菌株[15]。（二）金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制近年來(lái),我們發(fā)現(xiàn)在金黃色葡萄球菌生物被膜中,在抗菌藥物壓力下可誘導(dǎo)產(chǎn)生“持留菌”[16]。在不同的研究中，金黃色葡萄球菌已被證實(shí)可形成持留菌菌群[17]。持留菌在生物被膜成熟過(guò)程中形成，它們生長(zhǎng)緩慢，對(duì)抗菌藥物有耐受性，自然環(huán)境中的細(xì)菌通常存在于生物被膜聯(lián)合體中，這被認(rèn)為是大多數(shù)細(xì)菌在堅(jiān)硬環(huán)境中生存所采用的一種保護(hù)生活方式[18]。有學(xué)者韓儉探討金黃色葡萄球菌持留菌和L－型形成的分子機(jī)制，得出膜蛋白相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)功能、DNA修復(fù)、能量產(chǎn)生、鐵離子平衡、生物合成等多個(gè)途徑參與金黃色葡萄球菌L型形成：甘油代謝在金黃色葡萄球菌L－型和持留菌形成中扮演重要角色[19]。閆亞芳和林賦桂等人從金黃色葡萄球菌持留菌的特性、生物膜、能量代謝、基因調(diào)控等多方面對(duì)金黃色葡萄球菌持留菌進(jìn)行系統(tǒng)全面的綜述[20]。景雙艷對(duì)金黃色葡萄球菌生物膜形成原因，持留菌形成條件及兩者的相互關(guān)系作一闡述[21]。王旭陽(yáng)和陳剛等人研究敲除sdh操縱子，通過(guò)酸壓力，氧化壓力，熱壓力及抗生素壓力實(shí)驗(yàn)檢測(cè)敲除株的持留菌水平，轉(zhuǎn)錄組測(cè)序檢測(cè)敲除株的代謝通路變化，高通量微生物細(xì)胞表型檢測(cè)評(píng)估敲除株的代謝水平變化，得出sdhCAB操縱子對(duì)金黃色葡萄球菌持留菌形成水平有重要影響，為研究和治療金黃色葡萄球菌慢性感染提供了新的思路[22]。李新圃和羅金印等人從生物膜模型，生物膜檢測(cè)和研究熱點(diǎn)三個(gè)方面，回顧了近年來(lái)中藥在調(diào)控金黃色葡萄球菌生物膜方面的研究發(fā)展，并全面分析了金黃色葡萄球菌生物膜的形成機(jī)制[23]。文獻(xiàn)評(píng)述根據(jù)上述的文獻(xiàn)可以了解到，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)于持留菌以及金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制的研究已經(jīng)較為豐富，因此在借鑒前人的研究成果上，要得出論文研究的觀點(diǎn)，以持留菌為研究基礎(chǔ)，分析金黃色葡萄球菌持留菌的形成機(jī)制，篩選出于金黃色葡萄球菌持留菌產(chǎn)生相關(guān)的可疑基因，為研究細(xì)菌持留菌的產(chǎn)生機(jī)制、細(xì)菌的復(fù)發(fā)感染、開(kāi)發(fā)新型抗菌藥物提供理論依據(jù)。同時(shí)為臨床上治療金黃色葡萄球菌持留菌的持續(xù)感染尋找新的藥物和治療手段。參考文獻(xiàn)[1]GordonRJ,LowyFD.Pathogenesisofmethicillin-resistantStaphylococcusaureusinfection.ClinInfectDis.2008,46Suppl5(Supp15):S350-S359.[2]HarrisonJI,RabieiM,TurnerRJ,BadryEA,SprouleKM,CeriH.MetalresistanceinCandidabiofilms.FEMSMicrobiolEcol.2006,55(3):479-491.[3].HuntzingerE,BoissetS,SaveanuC,etal.StaphylococcusaureusRNAlIllandtheendoribonucleaselcoordinatelyregulatespageneexpression[J].EMBO(EuropeanMolecularBiologyOrganization)Journal,2005,24(4):824-835.[4].BoissetS,GeissmannT,HuntzingerE,etal.StaphylococcusaureusRNAIlIcoordinatelyrepressesthesynthesisofvirulencefactorsandthetranscriptionregulatorRotbyanantisensemechanism[J].GenesDev,2007,21(11):1353-1366.[5]Bhan，M.K.,Bahl,R.&Bhatnagar,S.Typhoidandparatyphoidfever.Lancet,2005,366,749-762.[6]Nomura，A.Stemmermann，G.N.Chyou，P.-H.Perez-Perez,G.I，&Blaser，M.J.HelicobacterpyloriInfectionandtheRiskforDuodenalandGastricUlceration.Ann.Intern.Med,1994,120,977-981.[7]Gomez,J.E.&McKinney,J.D.M.tuberculosispersistence，latency,anddrugtolerance.Tuberculosis,2004,84,29-44.[8]黃云超,張良,林興,楊達(dá)寬,李高峰,王曦.胞外黏質(zhì)物在心血管材料表面細(xì)菌生物膜形成中的作用[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志.2006,16(3):292-295.[9]葉聯(lián)華,黃云超,楊達(dá)寬,李莉,許鷹,趙光強(qiáng),馬千里,陳安寧.聚氯乙烯材料表面細(xì)菌生物膜結(jié)構(gòu)觀察[J].生物醫(yī)學(xué)工程與臨床.2007,11(4)251-254.[10]陳穎,黃云超,王小燕,趙光強(qiáng),雷玉潔,葉聯(lián)華,黃秋博,段萬(wàn)石.聚氯乙烯材料表面白色念珠菌-表皮葡萄球菌混合生物膜結(jié)構(gòu)觀察[J].中國(guó)修復(fù)重建外科雜志,2015(5):609-614.[11]秦亞輝,黃云超,陳穎,趙宏.非接觸消毒方法對(duì)生物材料表面細(xì)菌生物膜的清除效果評(píng)價(jià)[J].昆明醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2014,35(7):84-87.[12]Bhan,M.K.,Bahl,R.&Bhatnagar,S.Typhoidandparatyphoidfever.Lancet[J],2005,366,749--762.[13]邱良婷,葉聯(lián)華,黃云超.生物材料植入感染與表皮葡萄球菌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