太空飛行對多藥耐藥大腸桿菌影響的研究.pdf

1、由各種病原微生物引發(fā)的感染是人類最為常見和多發(fā)的疾病。隨著廣譜抗菌藥物的大量使用，細(xì)菌的耐藥問題以及因耐藥導(dǎo)致的繼發(fā)感染在臨床治療上極為棘手，也給社會和家庭經(jīng)濟帶來巨大壓力。目前多藥耐藥菌（如大腸桿菌）正在全球蔓延，已對公共衛(wèi)生構(gòu)成重大威脅，其后果遠(yuǎn)比預(yù)想嚴(yán)重。盡管目前對細(xì)菌耐藥的研究較為深入和廣泛，但其成效仍不容樂觀，亟待尋求新的研究途徑。我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展為空間生物醫(yī)學(xué)研究帶來了新的機遇?？臻g環(huán)境中微重力、極度溫差和粒子輻射等因

2、素可誘導(dǎo)病原菌致病力和耐藥性等表型發(fā)生改變，為研究包病原微生物提供了全新的平臺。
　　本研究中從一位老年肺部感染患者的痰標(biāo)本中分離了一株大腸桿菌，通過17種臨床常見抗生素敏感性試驗檢測發(fā)現(xiàn)該菌對其中15種抗生素耐藥，包括第四代頭孢、氟喹諾酮類以及碳青霉烯類抗菌素等。通過全基因組測序分析發(fā)現(xiàn)該菌攜帶有51種耐藥基因（其中含21種藥物外排泵），與氨基糖苷類、β-內(nèi)酰胺類、氟喹諾酮類、四環(huán)素以及磺胺類等常見抗菌藥物的耐藥相關(guān)，這些基因幾

3、乎涵蓋了大腸桿菌目前已知的耐藥機制。通過插入序列分析發(fā)現(xiàn)，有47種耐藥基因都與插入序列元件相鄰，說明這些耐藥基因很可能系通過插入序列從其他細(xì)菌獲得，并有可能再傳播至其他細(xì)菌。隨后該菌通過神舟十號飛船送入外太空飛行15天，返回后通過菌落計數(shù)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌總數(shù)明顯減少，僅為地面對照的27.7％;通過代謝實驗發(fā)現(xiàn)其對多種碳源物質(zhì)的利用存在缺陷;說明太空飛行不利于大腸桿菌的生長繁殖。通過藥物敏感試驗發(fā)現(xiàn)太空飛行后對妥布霉素的耐藥性由耐藥變?yōu)槊舾?。然?/p>

4、采用基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)的高通量測序分析，發(fā)現(xiàn)太空飛行后大腸桿菌基因組出現(xiàn)了38個單核苷酸多態(tài)性(SNP)，分別位于9個基因間區(qū)和20條基因上，這些基因與耐藥、環(huán)境應(yīng)答、代謝以及脫氧核糖核酸(DNA)復(fù)制和修復(fù)等功能相關(guān);與能量代謝相關(guān)的一些基因以及腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白(ABC轉(zhuǎn)運蛋白)在轉(zhuǎn)錄和蛋白層面都明顯下調(diào);這些改變與表型變化結(jié)果大致吻合。
　　本研究說明:1、大腸桿菌耐藥形勢嚴(yán)峻，很可能進一步惡化，亟待研究解決;2、