基本信息
- 项目名称：
- 多重耐药革兰阴性杆菌耐药基因、遗传标记及同缘性研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 作品主要通过联合分析杆菌质粒分型、基因分型和基因的存在分别与多重耐药性之间的联系，有助于发现新的细菌耐药机制，以找出药物作用的新靶点，并在流行病学调查，特别是传染源和传播途径的追踪有着一定的指导意义。
- 详细介绍：
- 1. 研究背景： 对于细菌性医院感染的诊断，目前国内外临床微生物学实验室一般只鉴定到种水平，虽同时报告药物敏感性结果，但仅能提供感染依据，无法明确是否为医院感染。 国内外对整合子、转座子及β-内酰胺酶的研究都集中在基因组学层面上，基因组学是从DNA序列静态的角度来研究产β-内酰胺酶细菌，已有大量的文献报道；但从染色体和质粒DNA指纹图的同源性综合分析整合子、转座子遗传标记如何调控β-内酰胺酶基因的研究仍较少。 2. 创新点： 本作品主要通过联合分析杆菌质粒分型、基因分型和基因的存在分别与多重耐药性之间的联系，而且分析质粒分布情况、菌株的同源性和耐药基因的存在，有助于发现新的细菌耐药机制，以找出药物作用的新靶点，并在流行病学调查，特别是传染源和传播途径的追踪有着一定的指导意义。 3. 社会价值或应用范围： 分析多重耐药革兰阴性杆菌耐药基因和整合子、转座子遗传标记的存在、质粒分布情况及菌株的同源性，有助于发现新的细菌耐药机制，以找出药物作用的新靶点，而且对于流行病学调查，特别是传染源和传播途径的追踪具有重要意义，是控制院内感染的重要手段，也是目前院内感染研究的重要课题。 4. 实验设计： （1）通过VITEK-2全自动细菌鉴定仪分析临床分离的革兰阴性杆菌药敏结果，鉴定出多重耐药菌株。 （2）检测多重耐药革兰阴性杆菌中ESBLs和AmpC耐药基因、转座子和整合子遗传标记存在状况。 （3）对多重耐药菌株用碱裂解法提取质粒，进行质粒图谱分析，并用限制性内切酶对质粒进行酶切，实现质粒酶切图谱的分型。 （4）对多重耐药菌株采用CTAB法抽提其染色体DNA后，采用 rep-PCR技术进行基因分型。 （5）分析阴性杆菌质粒分型、基因分型和ESBLs和AmpC耐药基因、转座子和整合子遗传标记的存在分别与多重耐药性之间的联系。 技术路线 临床分离革兰阴性杆菌 ↓ 抗菌药物敏感试验 ↓ 鉴定多重耐药菌株 ↓ ↓ 提取质粒DNA 提取染色体DNA ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 质粒图 质粒酶切 rep-PCR 耐药基 遗传标 谱分析 图谱分析 基因分型 因检测 记检测 ↓ ↓ ↓ ↓ ESBLs AmpC 转座子整合子 ↓ 与多重耐药性之间的联系
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 作品设计分三个阶段循序渐进：①分析本地区革兰阴性杆菌耐药情况。②用多重聚合酶链反应技术扩增多重耐药菌株的ESBLs和AmpC耐药基因、转座子和整合子遗传标记，对PCR产物进行DNA测序。③并对多重耐药菌株进行同缘性分析。 通过本作品的科研实践以了解多重耐药菌质粒、转座子及整合子的分布情况，菌株的同源性分析和耐药基因的检测，对于流行病学调查，特别是传染源和传播途径的追踪具有重要意义。
科学性、先进性及独特之处
- 目前国内外临床微生物学实验室对于细菌性感染虽报告药物敏感性结果，但仅能提供感染依据，无法明确是否为医院感染。 国内外对从染色体和质粒DNA指纹图的同源性综合分析整合子、转座子遗传标记如何调控β-内酰胺酶基因的研究仍较少。本项目联合分析杆菌质粒分型、基因分型和基因的存在分别与多重耐药性之间的联系。而且分析质粒分布情况、菌株的同源性和耐药基因的存在，对于流行病学调查具有重要意义。
应用价值和现实意义
- 分析多重耐药革兰阴性杆菌耐药基因和整合子、转座子遗传标记的存在、质粒分布情况及菌株的同源性，有助于发现新的细菌耐药机制，以找出药物作用的新靶点，而且对于流行病学调查，特别是传染源和传播途径的追踪具有重要意义，是控制院内感染的重要手段，也是目前院内感染研究的重要课题。
学术论文摘要
- 论文一：革兰阴性杆菌AmpC酶和AmpC耐药基因检测 摘要 目的 方法 结果 结论 三维试验方法和PCR基因检测方法对AmpC酶的检出率无明显差别，但仍存在假阳性与假阴性。产AmpC酶菌株耐药情况严重，提示临床慎重用药。 论文二：多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药性与AmpC耐药基因研究 摘要 目的 方法 结果 结论：多重耐药鲍曼不动杆菌的blaADC耐药基因和ampC结构基因同时携带率高，并且是鲍曼不动杆菌多重耐药的主要原因。 关键词：鲍曼不动杆菌；多重耐药；AmpC 论文三：耐头孢西丁革兰阴性杆菌产AmpC酶情况与耐药性研究 摘要 目的 方法 结果 结论 加强耐头孢西丁革兰阴性杆菌高产AmpC酶的监测，治疗相关菌感染以亚胺培南为首选。 关键词：AmpC酶；革兰阴性杆菌；基因；耐药性 论文四：多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药分子机制及质粒谱分析 [摘要]目的 方法 结果 结论: 多重耐药鲍曼不动杆菌耐亚胺培南的耐药现象严重；整合子、转座子遗传标记的携带率高，可能是鲍曼不动杆菌多重耐药的主要原因。 [关键词] 多重耐药；鲍曼不动杆菌；整合子；转座子；质粒
获奖情况
- 《革兰阴性杆菌AmpC酶和AmpC耐药基因检测》在《中国热带医学杂志》,2010，10:1059-1061发表。 《多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药性与AmpC耐药基因研究》在《热带医学杂志》，2010，10：699－701发表。 《耐头孢西丁革兰阴性杆菌产AmpC酶情况与耐药性研究》在《实用医学杂志》，2010，26：3035－3037发表。 《多重耐药鲍曼不动杆菌的耐药分子机制及质粒谱分析》在《热带医学杂志》，已定稿。
鉴定结果
- 经鉴定，情况属实。
参考文献
- [1]Kang SG,Lee DY,Shin SJ,et al. Changes in patterns of antimicrobiol susceptibility and class 1 integron carriage among Escherichia coliisolates[J]. J Vet Sec,2005,6:201-205. [2]Doi Y,A dams JM,Yamane K,et al. Identification of 16S rRNA methylase–producing Acinetobacter baumanniiclinical strains in North America[J]. Antimicrob Agents Chemother, 2007,51:4209-4210. [3]糜祖煌,等.铜绿假单胞菌连续分离株耐药性与遗传学特征研究[J].中华医院感染学杂志,2007,17:767-770. [4]Kang SG,Lee DY,Shin SJ,et al. Changes in patterns of antimicrobiol susceptibility and class 1 integron carriage among Escherichia coliisolates[J]. J Vet Sec,2005,6:201-205. [5]丁云芳,等.耐环丙沙星的产超广谱β-内酰胺酶大肠埃希菌gyrA基因突变研究[J].临床儿科杂志,2005,23:368-370. [6]Dahlberg C, Hermansson M. Abundance of Tn3, Tn21, and Tn501 transposase (tnpA) sequences in bacterial community DNA from marine environments[J]. Appl Environ Microbiol,1995,61:3051- 3056. [7]糜祖煌,李爽,等.万古霉素耐药肠球菌接合型转座子、Ⅰ类整合子遗传标记研究〔J〕.世界感染杂志,2007,8:23-25. [8]糜祖煌,秦玲.多药耐药鲍氏不动杆菌5类抗菌药物耐药机制研究[J].中华医院感染学杂志,2008;18:901-904.
同类课题研究水平概述
- 病原菌耐药为病原菌自身抗菌药物作用靶位基因突变和细菌俘获携带耐药基因的可移动性遗传元件(质粒、转座子、整合子)所致。病原菌转座子可携带aac(6’)-Ⅰb、rmtB、qnrS等氨基糖苷类、喹诺酮类耐药基因。各种转座子可有共同的遗传标记，如tnpA基因为转座子Tn1、Tn2、Tn3和Tn1000共同的遗传标记，称为TnA类转座子；merA基因为转座子Tn21和Tn501共同的遗传标记[10]；intTn916/Tn1545基因为接合型转座子共同的遗传标记；tnpU则为转座子Tn1548遗传标记。tnpU最近从鲍氏不动杆菌中发现，大肠埃希菌已有tnpU、merA基因阳性的报道，铜绿假单胞菌也发现存在merA基因。目前在I类整合子中发现的基因盒已超过80种，大部分是耐药基因盒，编码产物可赋予细菌对几乎全部临床常用药物产生耐药性。一个整合子可带有多个耐药基因盒，使细菌对多种药物产生耐药性。但在没有抗生素压力的自然环境中，整合子的检出率很低，仅为3.6%，并且一半以上的整合子不携带耐药基因盒，提示整合子捕获耐药基因盒与抗生素的选择压力有关。因此可以通过检测整合子来监控抗生素滥用情况和预测细菌感染的爆发流行。 质粒图谱分析可了解耐药菌质粒分布情况，发现新的细菌耐药机制，有助于临床菌株流行病学调查。罗兰等的质粒图谱研究显示被测15株高度多重耐药鲍曼不动杆菌中有7株质粒图谱相同，结合临床资料，可大致推断这些菌株来自同一克隆的流行株。Bahrmand等通过比较分析从散发和暴发病例中分离到的沙门菌耐药谱和质粒图谱，证实了一次由多重耐药的沙门菌造成的感染暴发。1998年首次发现肺炎克雷伯菌有通过质粒介导的耐喹诺酮类现象，该质粒经接合传递后其结合子对萘啶酸和环丙沙星的耐药性提高，提示一种新的耐药机制的出现。
