本文關(guān)鍵詞：太空飛行對多藥耐藥大腸桿菌影響的研究

  更多相關(guān)文章： 大腸桿菌 耐藥 太空飛行 生物性狀 基因組 轉(zhuǎn)錄組 蛋白組 單核苷酸多態(tài)性

【摘要】：由各種病原微生物引發(fā)的感染是人類最為常見和多發(fā)的疾病。隨著廣譜抗菌藥物的大量使用,細菌的耐藥問題以及因耐藥導(dǎo)致的繼發(fā)感染在臨床治療上極為棘手,也給社會和家庭經(jīng)濟帶來巨大壓力。目前多藥耐藥菌(如大腸桿菌)正在全球蔓延,已對公共衛(wèi)生構(gòu)成重大威脅,其后果遠比預(yù)想嚴重。盡管目前對細菌耐藥的研究較為深入和廣泛,但其成效仍不容樂觀,亟待尋求新的研究途徑。我國航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展為空間生物醫(yī)學(xué)研究帶來了新的機遇�？臻g環(huán)境中微重力、極度溫差和粒子輻射等因素可誘導(dǎo)病原菌致病力和耐藥性等表型發(fā)生改變,為研究包病原微生物提供了全新的平臺。本研究中我們從一位老年肺部感染患者的痰標本中分離了一株大腸桿菌,通過17種臨床常見抗生素敏感性試驗檢測發(fā)現(xiàn)該菌對其中15種抗生素耐藥,包括第四代頭孢、氟喹諾酮類以及碳青霉烯類抗菌素等。通過全基因組測序分析發(fā)現(xiàn)該菌攜帶有51種耐藥基因(其中含21種藥物外排泵),與氨基糖苷類、β-內(nèi)酰胺類、氟喹諾酮類、四環(huán)素以及磺胺類等常見抗菌藥物的耐藥相關(guān),這些基因幾乎涵蓋了大腸桿菌目前已知的耐藥機制。通過插入序列分析發(fā)現(xiàn),有47種耐藥基因都與插入序列元件相鄰,說明這些耐藥基因很可能系通過插入序列從其他細菌獲得,并有可能再傳播至其他細菌。隨后,我們將該菌通過神舟十號飛船送入外太空飛行15天,返回后通過菌落計數(shù)發(fā)現(xiàn)細菌總數(shù)明顯減少,僅為地面對照的27.7%;通過代謝實驗發(fā)現(xiàn)其對多種碳源物質(zhì)的利用存在缺陷;說明太空飛行不利于大腸桿菌的生長繁殖。通過藥物敏感試驗發(fā)現(xiàn)太空飛行后對妥布霉素的耐藥性由耐藥變?yōu)槊舾�。然后我們采用基因組、轉(zhuǎn)錄組和蛋白質(zhì)的高通量測序分析,發(fā)現(xiàn)太空飛行后大腸桿菌基因組出現(xiàn)了38個單核苷酸多態(tài)性(SNP),分別位于9個基因間區(qū)和20條基因上,這些基因與耐藥、環(huán)境應(yīng)答、代謝以及脫氧核糖核酸(DNA)復(fù)制和修復(fù)等功能相關(guān);與能量代謝相關(guān)的一些基因以及腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運蛋白(ABC轉(zhuǎn)運蛋白)在轉(zhuǎn)錄和蛋白層面都明顯下調(diào);這些改變與表型變化結(jié)果大致吻合。本研究說明：1、大腸桿菌耐藥形勢嚴峻,很可能進一步惡化,亟待研究解決;2、太空飛行對大腸桿菌耐藥等表型影響明顯,對該菌的表型變化及潛在分子機理研究能為臨床上大腸桿菌所致難治性感染疾病的防控提供新的視角;3、大腸桿菌是人體腸道菌群的一部分,太空飛行對大腸桿菌的生長不利,對這一現(xiàn)象及潛在的機理進行深入探討,可為航天人員的在軌健康保障提供新的思路。
【關(guān)鍵詞】：大腸桿菌 耐藥 太空飛行 生物性狀 基因組 轉(zhuǎn)錄組 蛋白組 單核苷酸多態(tài)性
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R85
【目錄】：

• 縮略語一覽表7-8
• 中文摘要8-10
• Abstract10-12
• 前言12-16
• 參考文獻14-16
• 第一部分 大腸桿菌多藥耐藥性分析16-41
• 第一章 材料與方法16-23
• 第一節(jié) 實驗材料16-18
• 1. 菌株16
• 2. 實驗試劑16-17
• 3. 實驗設(shè)備17
• 4. 細菌培養(yǎng)相關(guān)試劑的配制17
• 5. 引物17-18
• 第二節(jié) 實驗方法18-23
• 1. 細菌培養(yǎng)和保存18
• 2. 細菌16S rDNA身份鑒定18
• 3. 細菌耐藥性檢測18-19
• 4. 細菌基因組DNA提取19-20
• 5. 全基因組測序20-22
• 6. 耐藥基因分析22
• 7. 細菌進化分析22-23
• 第二章 實驗結(jié)果23-35
• 1. 大腸桿菌身份鑒定23
• 2. 大腸桿菌耐藥性測定23-26
• 3. 大腸桿菌測序數(shù)據(jù)概況26
• 4. 大腸桿菌基因組組裝概況26-28
• 5. 大腸桿菌基因預(yù)測及注釋分析28-30
• 6. 耐藥基因分析30-32
• 7. 大腸桿菌進化分析32-35
• 第三章 討論35-37
• 第四章 結(jié)論37-38
• 參考文獻38-41
• 第二部分 太空飛行對多藥耐藥大腸桿菌的影響41-85
• 第一章 材料與方法42-56
• 第一節(jié) 實驗材料42-45
• 1. 菌株42
• 2. 實驗試劑42
• 3. 實驗設(shè)備42-43
• 4. 實驗試劑配置43-45
• 第二節(jié) 實驗方法45-56
• 1. 實驗分組及搭載45
• 2. 返回后樣品處理45
• 3. 樣品菌落計數(shù)45-46
• 4. 克隆挑取與保存46
• 5. 抗生素敏感試驗46
• 6. Biolog生化代謝譜測定46-47
• 7. 基因組測序及分析47-48
• 8. 轉(zhuǎn)錄組測序及分析48-51
• 9. 蛋白組測序及分析51-55
• 10. 統(tǒng)計分析55-56
• 第二章 實驗結(jié)果56-75
• 1. 細菌生長總量比較56
• 2. 抗生素敏感性比較56-57
• 3. Biolog生化代謝譜分析57-58
• 4. 比較基因組分析58-62
• 5. 比較轉(zhuǎn)錄組分析62-66
• 6. 比較蛋白組分析66-75
• 第三章 討論75-79
• 第四章 結(jié)論79-80
• 參考文獻80-85
• 文獻綜述85-91
• 參考文獻88-91
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表文章情況91-93
• 致謝9

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;藍菲光學(xué)太空級漫反射材料適用于太空飛行的校準應(yīng)用[J];光機電信息;2009年03期

2 秋凌;;打噴嚏成太空飛行最大風(fēng)險[J];科學(xué)大觀園;2013年10期

3 ;太空飛行里程碑[J];太空探索;2004年10期

4 鮑建忠;未來太空飛行的關(guān)鍵技術(shù)[J];國外科技動態(tài);1999年06期

5 王幼庭;;人類首次太空飛行[J];航空知識;1999年08期

6 韓冰;太空飛行與人類老化[J];全球科技經(jīng)濟w，

本文編號：902532