替加环素(tigecycline,Tgc)是FDA批准临床使用的第一个甘氨酰类抗生素,主要用于复杂腹腔感染、皮肤感染和社区获得性肺炎的治疗,和黏菌素一起被称为人类抵抗细菌感染的最后"防线"。但是,近年来,有关替加环素耐药菌株发现的报道越来越多,给临床治疗效果和感染控制带来了挑战。替加环素2007年获美国FDA批准,2012年底正式在国内应用于临床,本课题对本三甲医院2012年底使用替加环素以来,临床分离报告替加环素耐药的鲍曼不动杆菌进行研究。鲍曼不动杆菌具有很强的耐药基因获得能力,可以在干燥、辐射、消毒剂等极端条件下生存,是导致院内感染的重要条件致病菌。根据卫计委全国细菌耐药监测网Mohnarin数据显示,临床多重药耐药(MDR)鲍曼不动杆菌近5年分离率均高于50%,而且泛耐药(XDR)和全耐药(PDR)的鲍曼不动杆菌也逐年增多,并且已经开始对替加环素产生耐药性。本研究利用高通量测序技术和分子生物学手段,从分子流行病学、比较基因组学和比较转录组学角度,系统研究了临床分离的鲍曼不动杆菌替加环素耐药性发展的基因组学基础和转录调控机制,并探讨了在替加环素耐药鲍曼不动杆菌中毒力因子和耐药基因的分布和关系。通过本研究,系统阐明了鲍曼不动杆菌对替加环素耐药的形成机制,为耐药控制和院感防控提供了一定的理论基础。在第一部分研究中,对本医院替加环素使用一年半以来的临床实验室分离报告替加环素耐药的鲍曼不动杆菌,使用微量肉汤稀释法测定替加环素的体外最低抑菌浓度(MIC),确定了 56株替加环素不敏感株,进行样本类型、科室分布、疾病、和抗生素使用等分析,揭示替加环素不敏感鲍曼不动杆菌临床分布特征;分子型别(MLST)分析揭示了其分子流行特征。第二部分研究以第一部分研究为基础,选择替加环素不敏感鲍曼不动杆菌3株以及分离自相同病人的不同替加环素耐药程度菌株3株,共6株鲍曼不动杆菌,进行了高通量基因组测序和比较基因组学分析,构建遗传进化树,比较基因组序列、结构和功能基因的差异,研究发现了1株替加环素耐药菌可能是由同病人分离的另外2株替加环素耐药性较低的菌株之间同源重组形成的,并且约9kbp的基因组重组区域包含了 6个基因,其中4个是外排泵、转录调控因子或膜蛋白。对这3株菌在不同替加环素浓度(0μg/mL,0.5μg/mL和1μg/mL)条件下基因表达情况进行链特异性转录组测序和比较转录组学分析,发现了在梯度增加的替加环素浓度下基因转录水平的变化,并确定了所有显著差异表达的基因。这些基因的转录水平变化进一步通过半定量qRT-PCR进行了实验验证。基因组水平上包括6个基因的变异可能导致了相应基因功能变化,结合转录水平的表达调控分析讨论了其可能对替加环素耐药产生的影响及途径,差异转录组展示了基因调控可能对替加环素耐药的较大影响并且确定了起显著调控作用的基因。同时,本研究对所有替加环素耐药的鲍曼不动杆菌19株进行了比较基因组学研究,发现了19株鲍曼不动杆耐药菌在进化关系上比较接近,耐药基因和毒力因子均具有多态性,这些耐药菌之间以及与GeneBank已有耐药菌全基因组相比较,可以通过marker基因进行不同耐药基因或毒力因子型的区分。