体外诱导万古霉素中介耐药金黄色葡萄球菌分子机制研究

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随着临床上万古霉素的大量使用,万古霉素中介耐药金黄色葡萄球菌(vancomycin-intermediate Staphylococcus aureus,VISA)开始不断出现。对万古霉素耐药性提高的金黄色葡萄球菌在世界各国陆续被报道,成为治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的主要问题。大量研究表明VISA菌株的形成与许多调节基因的突变有关,但耐药性发展过程非常复杂,耐药性产生机制尚未被完全阐明。  为了探讨VISA菌株的形成机制,本研究选择42株万古霉素敏感菌进行60天的体外诱导实验,从而获得对万古霉素敏感性降低的金黄色葡萄球菌,用琼脂稀释法和E-test法检测所有菌株对万古霉素的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),重点从基因突变的角度研究VISA的进化机制。PCR扩增国内外报道与VISA菌株的形成密切相关的6个重要基因:rpoB,vraS,graS,graR,walK,walR并测序分析,比较不同菌株在万古霉素诱导前后的基因变化。通过非同义突变分析探讨在万古霉素的选择压力下,金黄色葡萄球菌对万古霉素耐药性产生的分子机制。然后移去万古霉素,检测金黄色葡萄球菌的万古霉素耐药性的稳定性和关键基因的变化。  通过60天的体外诱导实验,42株万古霉素敏感性金黄色葡萄球菌中有29株发展为VISA,在29株VISA菌株中,有9株菌达到了较高的MIC值(MIC≥12μg/mL)。13株菌诱导之后对万古霉素仍处于敏感状态(MIC<4μg/mL)。检测诱导前后所有菌株的rpoB,vraS,graS,graR,walK和walR基因新发现4个突变位点在VISA进化中起重要作用,包括:L466S(rpoB)、R232K(graS)、I594M(walK)和A111T(walR);这四个突变位点伴随着H481N(rpoB)、R222K(walK)、A468T(walK)能够协同提升金黄色葡萄球菌对万古霉素的MIC值,使万古霉素的耐药性达到一个较高的水平(MIC≥12μg/mL)。移去万古霉素之后,所有菌株的MIC值都有不同程度的下降,表明体外诱导VISA菌株的万古霉素耐药性并不稳定,耐药性的升高与降低也很可能由不同的基因调控系统所调控。本研究表明基因rpoB、graS、walK和walR在VISA的形成过程中起着重要的作用,而vraS和graR对万古霉素耐药性的发展影响较小。
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