Understanding and application of microbiota in building environment: creation of pathogen control theory by temperature control

建筑环境微生物群的认识与应用：通过温度控制创建病原体控制理论

• 批准号: 20K20613
• 负责人: 山口 博之
• 金额: $ 16.39万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-07-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K20613/
• 关键词: 温度制御; 公共環境; 環境細菌; 乾燥抵抗性; エアサンプラー; nhaA; メタゲノム解析; 院内感染

消毒薬や抗菌剤に頼ることなく温度調節のみにより環境に潜む多剤耐性菌を制御する理論を創成し実装化へと応用するために、検討を進めている。3年目は以下の研究を実施し幾つかの成果を得た。1. 乾燥抵抗性を規定する大腸菌遺伝子の同定とその遺伝子の乾燥面での役割: Tn挿入変異株を用いた網羅的な解析から、乾燥抵抗性を規定する大腸菌遺伝子としてNa+/H+トランスポーターをコードするnhaA遺伝子を同定している。電顕を用いたnhaA欠損株を作成し菌体の形態観察から検証した結果、欠損株では、菌体表面構造が不安定化しさらにそのサイズが伸長し、nhaA再導入株では伸長現象は消失した。菌体サイズの伸長に伴い、菌体表面積が拡張し、それに伴い揮発する水分量が増すことで、乾燥抵抗能力が減弱した可能性がある。2. NhaA阻害物質2-アミノピリミジン(2-AP)が乾燥面での大腸菌とブドウ球菌の生存性に与える影響: NhaAは、アミロイド系薬剤(2-AP)にて阻害されることが報告されている(Dibrov et al, FEBS Letters, 2005)。そこで乾燥面での大腸菌とブドウ球菌の生存性に与える影響について検討した結果、2-APは、濃度依存的にこれら病原細菌の乾燥面での生存性を低下させた。2-APを暴露した大腸菌菌体サイズは、nhaA欠損株同様に伸長した。3. 地下歩行空間で得られたデータの数理モデルを用いた解析: 浮遊生菌数/微粒子数と環境因子(温度、湿度、気圧、通行人数)との関連性を明らかにするために取得済みデータを一般化線形モデルに当てはめ検証した。その結果、無機的な浮遊粒子数が、単純な環境因子で説明できる一方で、浮遊性菌数は、その説明に全ての環境因子を要求した。4. デバイス開発企業との共同研究締結: 人肌加温デバイス開発を目的として手すりなどを販売している企業との共同研究を締結した。

我们目前正在研究理论，以将其应用于实施该理论，该理论通过温度控制在环境中控制多种耐药的细菌而不依赖于消毒剂或抗菌剂。在第三年，我们进行了以下研究，并取得了几个结果。 1。鉴定了定义干抗性及其在干燥表面中的作用的大肠杆菌基因：使用TN插入突变体进行详尽的分析，已确定编码Na+/H+转运蛋白的NHAA基因是定义干抗性的大肠杆菌基因。在使用电子显微镜创建NHAA缺陷菌株并从细菌细胞的形态观察中验证其后，缺陷应变的表面结构变得不稳定，其大小进一步增加，并且NHAA重新引入的NHAA中的伸长现象消失了。随着细胞尺寸的增加，细胞的表面积扩大，水挥发的量可能增加，这可能会减弱干燥的耐药能力。 2。NHAA抑制剂2-氨基吡啶（2-AP）对大肠杆菌和葡萄球菌在干燥表面上的存活：NHAA据报道被淀粉样蛋白药物（2-AP）抑制（Dibrov等人，FEBS Letters，2005年）。因此，我们研究了对干燥表面上大肠杆菌和葡萄球菌存活的影响，发现2-AP以浓度依赖性方式降低了这些致病细菌在干燥表面上的存活。暴露于2-AP的大肠杆菌细胞的尺寸与缺陷型NHAA菌株相同的方式增加。 3。使用数学模型在地下步行空间中获得的数据分析：阐明浮动细菌/颗粒的数量与环境因素（温度，湿度，大气压，经过的人数）之间的关系，将获得的数据拟合到广义线性模型并进行了验证。结果，虽然可以通过简单的环境因素来解释无机悬浮颗粒的数量，但浮细菌的数量需要所有环境因素来解释它。 4。与设备开发公司结束的联合研究：与一家出售扶手和其他产品的公司结束了联合研究，目的是开发皮肤加热设备。

项目成果

Na+/H+アンチポーター(NhaA)は大腸菌の乾燥抵抗性を規定する

Na+/H+ 逆向转运蛋白 (NhaA) 调节大肠杆菌的干燥抵抗力

• 发表时间: 2021
• 作者: 榎枝秀朗;田中菜那;大久保寅彦;佐藤豊孝;横田伸一;山口博之
• 通讯作者: 山口博之

アメーバによる細菌運搬現象とNa+/Na+アンチポーターNhaAとのむ関係性の検証

验证阿米巴细菌转运现象与 Na+/Na+ 逆向转运蛋白 NhaA 之间的关系

• 发表时间: 2021
• 作者: 大久保寅彦，田中菜那;Thapa Jeewan;佐藤豊孝， 横田伸一，山口博之
• 通讯作者: 佐藤豊孝， 横田伸一，山口博之

低酸素環境におけるクラミジア・トラコマティスL2の細胞内適応機構

低氧环境下沙眼衣原体L2的细胞内适应机制

• 发表时间: 2021
• 作者: Satoshi Kubota;Harumi Kawaki and Masaharu Takigawa;山口博之
• 通讯作者: 山口博之

Legionella pneumophila JR32による野外由来繊毛虫Anteglaucoma CS11Aの殺滅機構に関する検

嗜肺军团菌 JR32 对田间纤毛虫 Anteglaucoma CS11A 的杀灭机制研究。

• 发表时间: 2022
• 作者: Ogane;K.;Iwata;A.;Okuda;T.;川代愛梨，大久保寅彦，中村眞二，Thapa Jeewan，山口博之
• 通讯作者: 川代愛梨，大久保寅彦，中村眞二，Thapa Jeewan，山口博之

高頻度接触乾燥面での大腸菌の生存性を規定する因子の同定とその制御法の探索

确定决定大肠杆菌在经常接触的干燥表面上存活的因素，并寻找控制它们的方法

• 发表时间: 2021
• 作者: 今野綾乃，藤井菜央; 榎枝秀朗;大久保寅彦;Thapa Jeewan;佐藤豊孝， 横田伸一，山口博之
• 通讯作者: 佐藤豊孝， 横田伸一，山口博之