群体感应AHL信号分子调控犊牛腹泻大肠杆菌氧氟沙星耐药性作用研究

我国的肉牛养殖业处在快速发展期,内蒙古自治区通辽市作为肉牛核心产区,存栏量超过400万头。在肉牛养殖中因集约化、现代化程度不足,导致各类疾病的频发。其中,犊牛腹泻是现阶段影响肉牛养殖健康发展的主要阻碍因素之一,而致病性大肠杆菌直接或继发感染更多是引起犊牛腹泻发生的最主要原因。Ⅰ型群体感应系统由AHL(N-酰基高丝氨酸内酯)分子介导,主要存在于革兰氏阴性菌,已被证实可以参与调控大肠杆菌的耐药性、耐酸性等。本研究利用细菌分离、革兰氏染色、16S r RNA测序PUN30119细胞培养等方法对通辽地区犊牛腹泻大肠杆菌进行分离鉴定,使用K-B法检测分离菌株对15种抗生素的敏感性,使用PCR方法对常见耐药基因进行检测;对筛选的一株严重多重耐药菌TL-13进行全基因组全测序;在培养基中添加200μM的Ⅰ型群体感应分子AHL(C8),检测对菌株TL-13耐药性的调控作用;筛选出具有明显调控作用的药物氧氟沙星后,对亚抑菌浓度处理组,亚抑菌浓度加C8组和对照组进行转录组测序。结果表明,所分离20株犊牛腹泻大肠杆菌对均具有多重耐药性。4号菌株(TL-13)耐药性最为严重,只对阿莫西林克拉维酸钾敏感,对多西环素中度敏感,对其余13种抗生素均呈耐药。所检耐药基因中,aimpedimetric immunosensorph A1、str B、TEM-1和qnr S检出率达100%。对菌株TL-13全基因组测序发现,其基因组大小为4 897 185bp,GC含量为50.68%,同时携带2个质粒,大小分别为108 288bp(p TL13-1)和64 018bp(p TL13-2)。质粒中共携带18个可移动耐药基因。添加AHL信号分子C8后,对氧氟沙星耐药性调控作用明显,TL-13菌株氧氟沙星最小抑菌浓度(MIC)值可由32μg/m L提高至128μg/m L。转录组测序结果显示对照组与亚抑菌浓度处理组有415个显著差异表达基因,其中201个上调,214个下调。亚抑菌浓度处理组与亚抑菌浓度加C8组有125个显著差异表达基因,其中102个上调,23个下调。主要涉及细菌代谢、核糖体、群体感应、双组份系统等通路。以上实验结果表明,通辽地区犊牛腹泻大肠杆菌耐药水平较高,且存在水平传播风险,应优化用药方案,避免耐药性继续增强蔓延。通过添加AHL信号分子C8可显著提高受试菌氧氟沙星耐药性。通过转录组测序获得大量差异表达基因数据,可为后续研究Ⅰ型群体感应系统调控犊牛腹泻大肠杆菌氧氟沙星耐药机制提供实验基础。