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AHL类似物T3对铜绿假单胞菌群体感应的抑制作用研究

AHL类似物T3对铜绿假单胞菌群体感应的抑制作用研究

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作者：张媛媛吉林大学

学位级别：硕士

铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种重要的院内感染菌,多种机制参与细菌致病性和耐药性的产生。N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acyl Homoserine Lactone,AHL）是铜绿假单胞菌群体感应的（Quorum Sensing,qs）信号分子之一,包括las... 详细信息

铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）是一种重要的院内感染菌,多种机制参与细菌致病性和耐药性的产生。N-乙酰高丝氨酸内酯（N-acyl Homoserine Lactone,AHL）是铜绿假单胞菌群体感应的（Quorum Sensing,qs）信号分子之一,包括las系统产生的N-（3-氧代十二烷基）-L-高丝氨酸内酯(3-oxo-C12-HSL,Od DHL)和rhl系统产生的N-丁酰基-L-高丝氨酸内酯（C4-HSL,BHL）,对应的受体分别为Las R和Rhl R。AHL参与细菌毒力因子合成和生物被膜的形成,调节铜绿假单胞菌致病性和感染能力。本研究以AHL类似物T3为目标化合物,分析其对铜绿假单胞菌qs的抑制作用。第一部分,检测T3对铜绿假单胞菌PAO1 qs相关表型的作用。T3抑制紫色色杆菌（Chromobacterium violaceum）CV026紫色色素合成(IC50=9.26±3.72μM)。然后研究T3对铜绿假单胞菌PAO1 qs的作用,结果表明,在不影响细菌生长的浓度下,T3抑制PAO1生物被膜形成、毒力因子的产生和swarming运动。此外,T3与妥布霉素具有协同作用,不仅增加生物被膜细菌对抗生素的敏感性,还通过抑制PAO1 qs系统,增加妥布霉素的作用效果,提高PAO1感染线虫（Caenorhabditis elegans）的存活率。同时T3不影响RAW 264.7细胞的增殖。上述结果表明T3抑制铜绿假单胞菌PAO1 qs。第二部分,评估T3对铜绿假单胞菌临床分离株qs相关表型的作用。在不影响细菌生长的条件下,T3对三种临床分离株PA1、PA2、PA3生物被膜、绿脓菌素、swarming运动具有不同的抑制效果。在体内实验中,T3增加妥布霉素的作用效果,提高临床分离株感染线虫的存活率。上述结果表明T3抑制铜绿假单胞菌临床分离株qs。第三部分,探究T3抑制铜绿假单胞菌群体感应的机制。T3抑制PAO1-las B-gfp和PAO1-rhl A-gfp的荧光,实时定量PCR结果显示T3抑制qs相关基因表达,分子对接结果表明T3对AHL受体LasR和RhlR有作用。以野生型及AHL受体缺失菌株Δlas R、Δrhl R为研究对象,研究T3在受体突变后的作用。在不影响细菌生长的前提下,T3对野生型及AHL受体缺失菌株的绿脓菌素、鼠李糖脂、弹性蛋白酶和生物被膜均有抑制作用,与野生型相比,T3对AHL受体缺失菌株抑制率降低。总之,T3通过与Las R和Rhl R的作用抑制铜绿假单胞菌qs。综上所述,本论文以AHL信号分子作为药物靶点,研究AHL类似物T3对铜绿假单胞菌qs的抑制作用。结果表明,T3通过作用于Las R/Rhl R受体,抑制铜绿假单胞菌qs信号传导,同时增加妥布霉素的治疗效果。

关键词：铜绿假单胞菌群体感应 AHL类似物 qs突变型菌株耐药性

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