發(fā)布時(shí)間：2017-12-07 05:18

  本文關(guān)鍵詞：銅綠假單胞菌表面粘附及運(yùn)動(dòng)機(jī)制的研究

  更多相關(guān)文章： 生物被膜 細(xì)菌感染 銅綠假單胞菌 細(xì)菌粘附 蹭型運(yùn)動(dòng)

【摘要】：現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)中,抗生素治療是對(duì)致病菌介導(dǎo)的感染性疾病最有效的治療手段之一。但抗生素治療無(wú)法有效應(yīng)對(duì)耐藥菌介導(dǎo)的或細(xì)菌生物被膜(biofilm)介導(dǎo)的感染性疾病,所以研究如何應(yīng)對(duì)這類感染性疾病是有關(guān)全人類健康的重要科學(xué)問(wèn)題。其中生物被膜造成多種院內(nèi)獲得性感染無(wú)法治愈的關(guān)鍵是生物被膜被自身分泌的胞外聚合物(extracellular polymeric substances)所包裹,從而極大地增強(qiáng)了其內(nèi)部細(xì)菌對(duì)外部環(huán)境張力的抗性,如:對(duì)宿主免疫系統(tǒng)、抗生素、重金屬、表面活性劑等。在細(xì)菌生物被膜形成的過(guò)程中,細(xì)菌在表面上的初始粘附以及在表面上的適應(yīng)、擴(kuò)張是生物被膜形成、發(fā)展的必要條件,所以相關(guān)基礎(chǔ)研究對(duì)發(fā)展細(xì)菌生物被膜防治的新方法具有重大意義。由于缺乏有效的原位表征手段,目前此類基礎(chǔ)研究仍十分匱乏。另一方面,由于高分子材料制備的醫(yī)療器械在臨床上被廣泛使用,所以研究致病菌細(xì)菌在這類表面上的初始粘附以及后續(xù)的適應(yīng)、擴(kuò)張以及生物被膜形成等過(guò)程具有重要的臨床指導(dǎo)意義。針對(duì)以上所述的研究現(xiàn)狀,通過(guò)建立新的表征手段,本論文以院內(nèi)獲得性感染的三大致病菌之一的銅綠假單胞菌為研究對(duì)象,系統(tǒng)地研究了其在多種高分子材料表面上的粘附以及擴(kuò)散、遷移的機(jī)制。銅綠假單胞菌在多種高分子材料表面粘附機(jī)制的研究:通過(guò)將微流控,顯微拍照,分子生物學(xué)等技術(shù)緊密結(jié)合,我們首先建立了銅綠假單胞菌在表面粘附行為以及粘附力表征的高通量實(shí)驗(yàn)方法。利用所建立的實(shí)驗(yàn)方法,我們?cè)趩渭?xì)菌的尺度下原位地表征了多種與細(xì)菌表面粘附相關(guān)基因的單突變菌株在不同性質(zhì)材料表面的粘附行為并量化了其粘附力的大小以及胞外聚合物的粘度、剪切模量等流變性質(zhì)。我們發(fā)現(xiàn)單克隆銅綠假單胞菌株在表面上的粘附存在著巨大的表型差異,表現(xiàn)為:1)菌間表面粘附力大小的差異在三個(gè)數(shù)量級(jí)以上;2)表面粘附的細(xì)菌對(duì)流場(chǎng)剪切的響應(yīng)可分為三種亞型,其中包括可抵抗流場(chǎng)剪切的(stick-type),或沿流場(chǎng)剪切方向滑動(dòng)的(slide-type)以及在流場(chǎng)剪切下脫附的(detach-type)三類;3)存在15%-25%比例的細(xì)菌可抵抗高達(dá)2000 Pa強(qiáng)流場(chǎng)的剪切。我們進(jìn)一步的研究表明這類可抵抗強(qiáng)流場(chǎng)剪切的銅綠假單胞菌表型可在多種高分子材料表面上形成具有普遍意義,所以我們定義這類特殊的細(xì)菌表型為強(qiáng)剪切流場(chǎng)耐受型(SSP)。特別值得指出的是:我們發(fā)現(xiàn)由SSP表型所形成的生物被膜對(duì)妥布霉素具有更高的耐受性。通過(guò)對(duì)銅綠假單胞菌中粘附因子的單基因突變,我們發(fā)現(xiàn)外膜蛋白CdrA和胞外多糖Psl對(duì)SSP的形成起決定性作用。最后通過(guò)對(duì)這兩種胞外聚合物的粘度、剪切模量等流變性質(zhì)的測(cè)量以及體外實(shí)驗(yàn),我們最終發(fā)現(xiàn)SSP形成的分子機(jī)制是:CdrA交聯(lián)了 Psl在細(xì)菌和基底間形成了凝膠狀的粘結(jié)復(fù)合體,這種凝膠狀的粘結(jié)復(fù)合體可產(chǎn)生高達(dá)50N/mm2粘附強(qiáng)度。SSP表型的發(fā)現(xiàn)以及其形成分子機(jī)制的闡明對(duì)醫(yī)用抗菌高分子材料的研發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。銅綠假單胞菌在高分子刷表面上蹭型機(jī)制的研究:為了探索高分子材料粘彈性(軟硬)對(duì)銅綠假單胞菌傳播、遷移能力的影響,我們制備了溫度響應(yīng)的聚異丙基丙烯酰胺PNIPAM高分子刷表面,從而原位的實(shí)現(xiàn)了利用溫度控制材料表面的粘彈性。通過(guò)和高速顯微拍照、單細(xì)菌追蹤等技術(shù)相結(jié)合,我們發(fā)現(xiàn)銅綠假單胞菌在可剪切變稀的軟表面上蹭型運(yùn)動(dòng)(twitching motility)時(shí),細(xì)菌可調(diào)控其四型菌毛(TFP)產(chǎn)生可高頻次的彈射運(yùn)動(dòng)(slingshot)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)一步的研究指出,高頻次的彈射運(yùn)動(dòng)可令細(xì)菌所接觸的高分子刷表面進(jìn)入剪切變稀的狀態(tài),令表面的粘度顯著降低。從而極大地減小了細(xì)菌在表面進(jìn)行蹭型運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力,幫助了細(xì)菌在表面上的傳播和遷移。我們這一發(fā)現(xiàn)還間接證明了銅綠假單胞菌細(xì)胞能通過(guò)調(diào)控四型菌毛改變其蹭型運(yùn)動(dòng)的方式去適應(yīng)所處表面的粘彈性。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：R378

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 黃忠強(qiáng);46例銅綠假單胞菌的藥敏結(jié)果分析[J];廣西預(yù)防醫(yī)學(xué);2000年02期

2 林曉 ,陳美云 ,林其昌 ,陳公平;222株銅綠假單胞菌藥敏結(jié)果[J];現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生;2002年10期

3 王炳華;王炳云;;106株銅綠假單胞菌藥敏結(jié)果分析[J];基層醫(yī)學(xué)論壇;2004年06期

4 黃志強(qiáng);李麗君;盧娟;;肺結(jié)核病合并感染銅綠假單胞菌的藥敏分析[J];臨床肺科雜志;2010年09期

5 封尊玉;;銅綠假單胞菌的治療策略[J];海南醫(yī)學(xué);2010年21期

6 劉萍;張志倫;倪丹妮;吳杰紅;;銅綠假單胞菌產(chǎn)金屬β-內(nèi)酰胺酶因素分析[J];中華醫(yī)院感染學(xué)雜志;2011年23期

7 吳麗娟,熊爾陽(yáng),鄧光貴;聚合酶鏈反應(yīng)檢測(cè)銅綠假單胞菌的研究現(xiàn)狀[J];國(guó)外醫(yī)學(xué).臨床生物化學(xué)與檢驗(yàn)學(xué)分冊(cè);1996年06期

8 周鐵麗,曹建明;一種鑒定銅綠假單胞菌的新方法[J];陜西醫(yī)學(xué)檢驗(yàn);1997年04期

9 朱小平;78株銅綠假單胞菌藥敏結(jié)果的初步探討[J];江蘇臨床醫(yī)學(xué)雜志;1999年05期

10 孫東華,邊瑞巖,孫躍軍,王慶敏;銅綠假單胞菌污染礦泉水調(diào)查分析[J];環(huán)境與健康雜志;2000年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 方莉;許媛;黃義山;蔡燕;唐中;楊明輝;廖濤;;銅綠假單胞菌金屬β-內(nèi)酰胺酶基因的檢測(cè)[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第九次全國(guó)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)醫(yī)院協(xié)會(huì)臨床檢驗(yàn)管理專業(yè)委員會(huì)第六屆全國(guó)臨床檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2011年

2 周明明;周鐵麗;李超;吳慶;陳櫟江;吳蓮鳳;彭定輝;;主動(dòng)外排在銅綠假單胞菌耐藥中的作用研究[A];2009年浙江省檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2009年

3 陳邦;王琰;茍曉峰;陳林;;嘧霉胺對(duì)銅綠假單胞菌基因的調(diào)節(jié)[A];第六屆全國(guó)化學(xué)生物學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

4 朱丹;李欣;;對(duì)亞胺培南耐藥的銅綠假單胞菌的體外藥敏分析[A];2005年浙江省呼吸系病學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2005年

5 洪波;貢聯(lián)兵;;銅綠假單胞菌對(duì)亞胺培南的藥敏分析[A];第五次全國(guó)中青年檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2006年

6 徐海茹;田彬;岳娜;胡志東;;臨床分離的銅綠假單胞菌耐藥結(jié)果分析[A];第五次全國(guó)中青年檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文匯編[C];2006年

7 趙書平;姜梅杰;;神經(jīng)內(nèi)科重癥監(jiān)護(hù)室銅綠假單胞菌氨基糖苷類修飾酶基因研究[A];中華醫(yī)學(xué)會(huì)第七次全國(guó)檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議資料匯編[C];2008年

8 張杜超;方向群;;微重力對(duì)銅綠假單胞菌毒力影響及與肺部感染關(guān)系[A];2011年空間生命與生命起源暨航天醫(yī)學(xué)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

9 李春梅;鐘曉祝;;銅綠假單胞菌醫(yī)院感染監(jiān)測(cè)分析[A];中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)消毒分會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文匯編[C];2010年

10 熊娟;梁麗紅;;尿液中分離出產(chǎn)紅膿素的銅綠假單胞菌[A];2012全國(guó)臨床微生物與感染免疫學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院 俞云松;銅綠假單胞菌耐藥全國(guó)流行[N];健康報(bào);2008年

2 李曙平;銅綠假單胞菌 老年病房的主要致病菌[N];中國(guó)中醫(yī)藥報(bào);2003年

3 王振嶺;銅綠假單胞菌耐藥問(wèn)題嚴(yán)重[N];中國(guó)醫(yī)藥報(bào);2002年

4 天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院檢驗(yàn)科 胡志東;關(guān)注銅綠假單胞菌對(duì)碳青霉烯類藥物的耐藥[N];健康報(bào);2009年

5 ;碳青霉烯類抗生素[N];農(nóng)村醫(yī)藥報(bào)（漢）;2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張瑞琴;氟喹諾酮類藥物誘導(dǎo)銅綠假單胞菌耐藥性及分子機(jī)制的研究[D];山西醫(yī)科大學(xué);2015年

2 曹振輝;銅綠假單胞菌裂解性噬菌體的篩選、鑒定及應(yīng)用[D];大連理工大學(xué);2015年

3 蘇甜甜;銅綠假單胞菌鞭毛及生物膜調(diào)控蛋白FleQ和糖苷水解酶PslG的結(jié)構(gòu)與功能研究[D];山東大學(xué);2015年

4 蔡雙啟;銅綠假單胞菌對(duì)頭孢哌酮鈉/舒巴坦鈉的耐藥變遷及差異蛋白組學(xué)和比較基因組學(xué)研究[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2016年

5 倪磊;銅綠假單胞菌蹭行運(yùn)動(dòng)和表面感知機(jī)制的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

6 張秋勤;生鮮雞肉中腐敗菌群體感應(yīng)信號(hào)分子研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

7 宋思捷;輕型鏈球菌促進(jìn)銅綠假單胞菌致病性及機(jī)制研究[D];重慶醫(yī)科大學(xué);2016年

8 戴曉天;pH值對(duì)銅綠假單胞菌耐藥特征的影響及機(jī)制研究[D];第三軍醫(yī)大學(xué);2016年

9 張榮榮;銅綠假單胞菌表面粘附及運(yùn)動(dòng)機(jī)制的研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2017年

10 張若文;燒傷病房耐碳青霉烯類銅綠假單胞菌耐藥機(jī)制及分子流行病學(xué)研究[D];吉林大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 吳蘇敏;光動(dòng)力療法抗多重耐藥銅綠假單胞菌感染的研究[D];中國(guó)人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2015年

2 賈子中;黃連素對(duì)燒傷創(chuàng)面銅綠假單胞菌生物膜干預(yù)試驗(yàn)及自制中藥臨床應(yīng)用觀察[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

3 王穎;新型抗耐藥革蘭氏陰性菌藥物的篩選研究[D];北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院;2015年

4 馬超;無(wú)機(jī)鎵化合物抗菌性能研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 李九龍;PA0861在銅綠假單胞菌PAO1中作用的研究[D];寧夏醫(yī)科大學(xué);2015年

6 梁紅梅;銅綠假單胞菌ATCC27853對(duì)秀麗隱桿線蟲的毒性研究[D];蘭州大學(xué);2015年

7 胡凡;銅綠假單胞菌的耐藥表型與耐藥基因型研究[D];河北農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 王國(guó)旗;負(fù)壓創(chuàng)面療法治療銅綠假單胞菌感染創(chuàng)面的相關(guān)機(jī)制研究[D];中國(guó)人民解放軍醫(yī)學(xué)院;2015年

9 饒慧華;clpP基因在銅綠假單胞菌毒力中的作用[D];福建醫(yī)科大學(xué);2015年

10 姚遠(yuǎn);乳酸鈉抑制銅綠假單胞菌的優(yōu)化建模及其對(duì)豬肉持水力和蛋白質(zhì)的影響[D];上海理工大學(xué);2013年

，

本文編號(hào)：1261283