不同地区铜绿假单胞菌第一类整合子和整合子相关基因盒的分布(一)
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铜绿假单胞菌整合子与多重耐药性研究【摘要】目的在铜绿假单胞菌中检测1类整合子并分析整合子对细菌耐药性的影响。
方法用vitek-ams微生物自动分析仪鉴定细菌和药敏试验,用pcr方法扩增i类整合酶基因,经电泳后检测扩增产物。
结果 158株铜绿假单胞菌中检测出1类整合子42株,检出率为26.6%。
1类整合子阳性菌对氨基糖苷类、喹诺酮类及头孢菌素类药物表现出较高的耐药率。
携带1类整合子菌株易表现出对至少4种抗菌素的多重耐药性,其多重耐药率为68.6%(33/48),明显高于1类整合子阴性菌株(28.6%),p整合子是存在于细菌质粒、染色体或转座子上的一种遗传结构,可以捕获耐药基因,使细菌表现为对抗生素的多重耐药[1]给临床治疗带来极大的困难。
整合子本身不能移动,但常作为转座子的一部分或借助可移动性质粒在同种细菌或不同种细菌间播散,造成细菌耐药性的发展,是细菌多重耐药性强化的根本因素。
结合整合酶的特点,将其分成六种[2]分析临床的菌株最常见的是1类合子。
这种整合子的基本结构包括三方面内容,两端是规整的序列,一般叫做5’cs和3’cs,5’cs 和3’cs之间为可变区,可变区包括单个或多个外部的基因构成[3]。
通过整合酶的作用,结合主要系统内容融合外部耐药金银,使得耐药基因不断发展,提升器细菌本书呢的耐药和多重耐药性。
目前在1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抗生素耐药。
我院铜绿假单胞菌占致病菌分离菌的第一位,高达两成以上,它是引发下呼吸道感染以及伤口感染的重要原因,另外其对多种抗生素具有耐药性,经常会引发感染,更可能会形成局部铜绿假单胞菌,是目前临床医学的重要研究内容,这和铜绿假单胞菌复杂的耐药机制有很大的关系[1]。
研究细菌整合子的耐药基因种类和表达,可以有效提升对铜绿假单胞菌多重耐药性的发生和转移机制的了解。
铜绿假单胞菌作为医院感染的重要的条件致病菌,在长期应用激素、免疫抑制剂,进行肿瘤化疗、放射治疗等导致病人免疫功能低下,以及手术后或某些治疗操作后的病人易导致本菌感染,该菌常常具有多重耐药的特点,因此其所造成的感染难以治愈,病死率高。
铜绿假单胞菌在环境中的分布及影响因素分析铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是一种常见的革兰氏阴性杆菌,广泛分布于自然环境中,包括土壤、水体、植物表面以及动物等。
它是一种自养性细菌,具有较强的环境适应性和抗逆能力。
1. 铜绿假单胞菌在环境中的分布铜绿假单胞菌作为一种广泛分布的菌种,在环境中可以通过空气、水和土壤等途径进行传播。
它可以存在于水中的沉淀物、水污染源以及各种水利设施中,如水龙头、水箱、水泵等。
此外,铜绿假单胞菌也能够生存于土壤中,特别是具有污染的土壤环境。
2. 影响铜绿假单胞菌分布的因素(1)温度:铜绿假单胞菌对温度有一定的适应范围,一般在20-42摄氏度之间生长最为适宜,但它也可以在较低和较高的温度下生存。
温度的变化会影响铜绿假单胞菌的生长速度和繁殖能力,在不同的温度条件下,菌落的形态和颜色也会有所不同。
(2)pH值:酸碱度对铜绿假单胞菌的分布也有一定影响。
它一般适应于pH为6.0-9.0的中性或弱碱性环境。
较低或较高的pH值都会对其生长和繁殖产生不利影响。
(3)湿度:湿度对铜绿假单胞菌在环境中的存活和繁殖起到重要作用。
在适宜的湿度条件下,菌落生长迅速,而在较低湿度下,菌落的生长会受到抑制。
(4)营养物质:铜绿假单胞菌对营养物质的需求较高,特别是碳源和氮源。
缺乏或不适当的营养物质供给会对其生长和繁殖产生负面影响。
(5)竞争菌种和生物相互作用:环境中存在的其他菌种和生物会与铜绿假单胞菌进行竞争和相互作用,与其他菌种的竞争关系以及共生关系都会影响到其分布。
3. 铜绿假单胞菌的影响因素(1)人类健康:铜绿假单胞菌是一种重要的人类病原菌,在医疗机构、长期护理设施和免疫功能低下人群中造成许多感染。
它可以引发多种感染,如呼吸道感染、泌尿道感染以及伤口感染等,严重感染甚至可以导致败血症。
(2)环境污染:铜绿假单胞菌在水体和土壤中的存在会污染环境,对生态系统造成一定的影响。
特别是在水污染源中的大量繁殖和堆积,会对水质造成严重污染,威胁到人类的饮用水安全。
多重耐药铜绿假单胞菌整合子中发现2种新基因盒组合形式黄靖宇;吴爱武;陈林兴;郑磊;王鹏鲲;陈晓东【摘要】目的研究多重耐药铜绿假单胞菌携带整合子的类型及耐药基因组合.方法PCR检测多重耐药铜绿假单胞菌整合酶基因intI、intI2、intI3,Ⅰ类整合子恒定区基因qacE△ l-sull及可变区基因,扩增产物经胶回收、限制性片段长度多态性(RFLP)分析及基因测序分析.结果 30株临床分离铜绿假单胞菌中16株(53.3%)Ⅰ类整合酶基因及恒定区qacF△I-sul1基因扩增阳性,未检出Ⅱ、Ⅲ类整合酶基因.Ⅰ类整合子可变区共检出5种不同的耐药基因组合形式,含有对氨基糖苷类、β-内酰胺类和喹诺酮类抗菌药耐药的基因,其中有2种为新型基因盒组合形式,包括aacA4-VIM2和aadA2-OXA10-aacA4-blaIMP-9-aatI1,GenBank登录号分别为GQ890658和GU122165,另外3种与GenBank登录号分别为FJ917747、FJ817423、GU367339的序列基本吻合.结论多重耐药铜绿假单胞菌携带的整合子主要为Ⅰ类整合子,在Ⅰ类整合子上首次发现2种新型基因盒组合形式.【期刊名称】《临床检验杂志》【年(卷),期】2012(030)005【总页数】4页(P327-330)【关键词】整合子;铜绿假单胞菌;多重耐药;基因盒【作者】黄靖宇;吴爱武;陈林兴;郑磊;王鹏鲲;陈晓东【作者单位】汕头大学医学院第二附属医院检验科,广东汕头515041;广州医学院第一附属医院检验科,广州510120;汕头大学医学院第二附属医院检验科,广东汕头515041;南方医科大学南方医院检验科,广州510515;广州医学院第一附属医院检验科,广州510120;汕头大学医学院第二附属医院检验科,广东汕头515041【正文语种】中文【中图分类】R446.5铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa, Pa)是院内感染的重要病原菌之一,耐药机制复杂。
不同地区铜绿假单胞菌第一类整合子和整合子相关基因盒的分布(一) 作者:杨维青石磊尹晓琳李心晖谢轶程曦曾蔚殷长甫贾文祥
【关键词】铜绿假单胞菌;,,第一类整合子;,,整合子相关基因盒
摘要:目的对石家庄、昆明两地分离的铜绿假单胞菌临床菌株进行第一类整合子的分布及整合子相关基因盒携带率的比较分析,探讨第一类整合子在两地菌株分布的差别。
方法采用PCR方法筛选检测64株石家庄、昆明两地临床分离的铜绿假单胞菌第一类整合子和及其所携带的整合子相关基因盒。
结果64株铜绿假单胞菌临床菌中共有43株为第一类整合子阳性菌(阳性率672%);其中石家庄菌株和昆明菌株阳性率分别为714%和643%,两地铜绿假单胞菌第一类整合子阳性率无显著性差异。
第一类整合子阳性铜绿假单胞菌中,石家庄菌株和昆明菌株携带一类整合子相关基因盒的阳性率分别为800%和38%,两地第一类整合子阳性菌中整合子相关基因盒的携带率具有显著性差异(P001);两地菌株携带的基因盒大小不同。
结论第一类整合子在铜绿假单胞菌临床菌株中广泛分布,环境的选择压力影响细菌整合子相关基因盒的分布。
关键词:铜绿假单胞菌;第一类整合子;整合子相关基因盒Distributionandidentificationofclass1integronsandintegratedgenecassettes ABSTRACTObjectiveThedistributionandcharacterizationoftheclass1integron s(int1)andintegratedgenecassettesamongPseudonmonasaeruginosastrains fromdifferentgeographicregionswereinvestigated.Methods64clinicalstrains
ofP.aeruginosawereisolatedfromShijiazhuangandKunminghospitals,China.T hepresenceandgeneticcontentofint1andintegratedgenecassetteswereexam inedbyPCRmethod.ResultsTheincidenceofint1inthe64clinicalisolatesofP.aer uginosawas672%(43/64),inwhichtheincidencesofint1carriedbythestrainsfr omShijiazhuangandKunmingwere714%and643%respectively.Of43clinicalis olatesharboringintI1,27carriedtheintegratedgenecassttesand16werefound tolackintegratedgenecassttes.Theincidencesofgenecassttewere800%and38 4%inint1positivestrainsfromShijiazhuangandKunming.ConclusionResultsre vealedthatintegronstructureswerewidespreadinclinicalisolatesofP.aerugino sa.Theantibioticselectivepressuresplayasignificantroleinthedistributionofin tegratedgenecassettesinbacteria.KEYWORDSPseudomonasaeruginosa;Inte gron;Integratedgenecassette收稿日期:20050706修回日期:20050917 随着抗生素在临床抗感染治疗上的广泛使用,细菌耐药性问题日益严重,细菌间基因的水平转移是细菌多重耐药性形成和广泛传播的重要原因。
整合子(integron)系统具有捕获和表达外来耐药基因盒的能力,细菌可以通过该系统中的整合酶基因(intI)编码的整合酶(integrase)不断地从周围环境中捕获和积累耐药基因盒,形成巨大的耐药基因多基因座。
整合子可存在于质粒、转座子等可移动的基因元件上,在同种或不同种属的细菌之间进行基因的水平转移〔1,2〕。
整合子在多重耐药菌的形成及耐药基因的水平播散中起重要作用。
研究表明,环境的抗生素选择压力对整合子及耐药基因在细菌中的分布起着重要作用,在
革兰阴性细菌中发现的很多抗生素耐药基因都是作为基因盒的一部分而插入在整合子中的〔3,4〕。
目前根据整合子中整合酶基因(intI)的不同,将已经发现的整合子分为六类,其中第一类整合子最常见。
本研究对石家庄、昆明两地临床分离的耐药性突出的院内感染条件致病菌铜绿假单胞菌进行第一类整合子的筛选及基因盒比较分析。
1材料和方法
1.1菌株临床分离铜绿假单胞菌69株,分别分离自石家庄(PA1~PA39)和昆明(PA40~PA69)的医院;第一类整合子阳性对照菌株为V.choleraeO1strainSK10,由DepartmentofVeterinaryMicrobiology,Denmark的AnitaForslund博士惠赠;第一类整合子阴性对照菌株为
E.coliC600,由日本大阪府立大学国际防疫学研究室山崎伸二教授惠赠。
1.2铜绿假单胞菌第一类整合子的检测
1.2.1DNA模板的制备将临床分离的铜绿假单胞菌、整合子阳性及阴性对照菌株分别接种于LB培养基中过夜培养;取菌液50μl,悬浮在450μl 双蒸水中,在沸水中煮10min后,立即在冰中冷却。
稍后在10000r/min 条件下离心,上清液为粗提DNA,-80℃保存。
1.2.2第一类整合子整合酶基因(intI1)扩增设计引物intI1U(5'GTTCGGTCAAGGTTCTG3')和intI1D(5'GCCAACTTTCAGCACATG3')扩增intI1。
PCR体系总体积为50μl,其中包括10×PCR缓冲液5μl,模板DNA2μl,dNTP混合物(each25mmol/L)4μl,上、下游引物(10pmol)各15μl,rTaqDNA 聚合酶025μl(5U/μl,TaKaRa生物工程公司),无菌双蒸水3675μl。
PCR
条件:94℃变性5min;94℃05min,52℃1min,72℃延伸2min,30个循环;最后72℃延伸7min。
将PCR产物在琼脂糖凝胶中电泳,凝胶经溴化乙啶染色,在凝胶成像系统(BIORADGelDecEQ)下照像。
1.3第一类整合子相关基因盒扩增对以上筛选的第一类整合子阳性菌进第一类整合子相关基因盒扩增。
设计引物inF(5'GGCATCCAAGCAGCAAGC3')和inB(5'AAGCAGACTTGACCTGAT3')扩增第一类整合子相关基因盒。
PCR反应体系为10×缓冲液5μl,dNTP(25mmol/Leach)4ul,inF和inB各3μl,rTaqDNA聚合酶(5U/μl)025μl,模板DNA2μl,加无菌双蒸水至50μl。
PCR条件:94℃变性5min;94℃30s,52℃1min,72℃延伸2min,30个循环;最后72℃延伸7min。
将PCR 产物在琼脂糖凝胶中电泳,凝胶经溴化乙啶染色,在成像系统下照像。
1.4统计学分析采用χ2检验,分析两地铜绿假单胞菌第一类整合子阳性率及整合子相关基因盒的携带率有无差别。
2结果
2.1铜绿假单胞菌第一类整合子检测结果64株铜绿假单胞菌临床菌株中共有43株菌扩增产生了923bp的产物,即携带第一类整合子,阳性率为672%,其中25株为分离自石家庄的临床菌株(阳性率为714%),18株为分离自昆明的临床菌株(阳性率为643%)(Tab.1和Fig.1)。
2.2第一类整合子相关基因盒扩增在25株分离自石家庄的第一类整合子阳性铜绿假单胞菌中有18株菌(阳性率为800%)扩增出基因盒,7株菌携带空的整合子;基因盒大小约为:1700、1900、2400和2600bp。
在18株分离自昆明的第一类整合子阳性菌株中有7株菌扩增出基因盒(阳性率389%),11株菌为空整合子;基因盒大小约为:2500、2900和3400bp(Tab.2和Fig.2,3)。