ブタ飼育環境におけるプロファージを中心とした薬剤耐性菌出現機構の解明

阐明生猪养殖环境中以噬菌体为中心的耐药菌出现机制

基本信息

批准号：
19J23516
负责人：
那須川忠弥
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Azabu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

膜小胞は、細菌が死滅および分裂する際に、細菌のDNAやタンパク質等を内包しながら形成されることが知られている。それゆえ抗菌薬を使用すると、細菌が死滅し、細菌の遺伝子を含んだ膜小胞が多く放出されることが考えられる。特に抗菌薬が多く使用される畜産現場では、細菌の薬剤耐性遺伝子を内包する膜小胞が多く産生されると予測される。この膜小胞がほかの細菌へと薬剤耐性遺伝子を水平伝播伝播し、薬剤耐性菌が出現すると予想される。また、プロファージとは、宿主細菌のゲノムに取り込まれたファージゲノムである。一部の抗菌薬により、子ファージの産生が誘導される。子ファージは、複製時にはしばしば誤って薬剤耐遺伝子等宿主のDNAの一部を内包し、他の細菌へ伝播する。そのため、プロファージも畜産現場における薬剤耐性菌出現に関係していると考えられる。以上のように、抗菌薬により大量に産生された膜小胞やファージが薬剤耐性遺伝子を運搬し、薬剤耐性遺伝子を水平伝播する可能性が考えられている。これらの機構を理解することは、薬剤耐性化を防ぐ上で重要である。本研究では、豚レンサ球菌を畜産現場における薬剤耐性菌のモデルとし、膜小胞やプロファージによる薬剤耐性遺伝子伝播に関して解析を進めた。これまで、ブタから臨床分離された37株の膜小胞形成量を定量し、膜小胞高産生株2株を取得した。以降、この2株に着目し、研究を推進した。「膜小胞の産生を促進する抗菌薬の特定」を行った。本研究では、豚レンサ球菌に対し臨床現場で使用頻度の高い抗菌薬を使用し、膜小胞・プロファージの産生を亢進する抗菌薬の探索を行った。さらに、膜小胞が内包する遺伝子をメタゲノム解析を使用して解析した。養上清中に放出される頻度に関して解析を行った。一方、培養上清からのプロファージ分離・定量法を確立できておらず、プロファージが内包する薬剤耐性遺伝子の解析は行えなかった。

众所周知，当细菌死亡和分裂时，会形成含有细菌DNA、蛋白质等的膜囊泡。因此，人们认为抗生素的使用会杀死细菌并释放出许多含有细菌基因的膜囊泡。特别是在大量使用抗生素的畜牧生产场所，预计会产生许多含有细菌耐药基因的膜囊泡。这些膜囊泡有望将耐药基因水平传递给其他细菌，导致耐药细菌的出现。此外，原噬菌体是掺入宿主细菌基因组中的噬菌体基因组。一些抗生素会诱导子噬菌体的产生。在复制过程中，子噬菌体经常错误地包含宿主 DNA 的一部分，例如耐药基因，并传播到其他细菌。因此，原噬菌体也被认为与畜牧场耐药菌的出现有关。如上所述，认为抗菌药物大量产生的膜囊泡和噬菌体可能携带耐药基因并水平传递耐药基因。了解这些机制对于预防耐药性很重要。在本研究中，我们以猪链球菌作为畜牧场耐药菌的模型，分析了膜囊泡和原噬菌体对耐药基因的传递。迄今为止，我们已经对临床分离自猪的37株菌株的膜囊泡形成量进行了定量，并获得了两株产生高膜囊泡的菌株。从那时起，他就将研究重点集中在这两种菌株上。 “鉴定促进膜囊泡产生的抗菌剂。”在这项研究中，我们使用临床实践中经常使用的针对猪链球菌的抗生素来寻找能够增强膜囊泡和原噬菌体产生的抗生素。此外，使用宏基因组分析来分析膜囊泡中包含的基因。对释放到培养物上清液中的频率进行了分析。另一方面，尚未建立从培养上清中分离和定量原噬菌体的方法，并且还不可能分析原噬菌体中所含的耐药基因。

项目成果

期刊论文数量（18）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Purification of membrane vesicles from Gram-positive bacteria using flow cytometry after iodixanol density-gradient ultracentrifugation

碘克沙醇密度梯度超速离心后使用流式细胞术纯化革兰氏阳性菌的膜囊泡

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
那須川忠弥;杉本良輔;内山淳平;内山伊代;村上裕信;福田憲;松崎茂展;阪口雅弘
通讯作者：
阪口雅弘

犬アトピー性皮膚炎を悪化させるStaphylococcus pseudintermedius分子の探索

寻找使犬特应性皮炎恶化的伪中间葡萄球菌分子

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
那須川忠弥;内山淳平*;鶴井大幹;坂本修士;樋口琢磨;伊從慶太;下地健太;島倉秀勝;松﨑茂展;阪口雅弘
通讯作者：
阪口雅弘

IgE reactivity to milk components in dogs with cutaneous adverse food reactions

患有皮肤食物不良反应的狗对牛奶成分的 IgE 反应性

DOI：
10.1292/jvms.21-0162
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
1.2
作者：
SHIMAKURA Hidekatsu;NASUKAWA Tadahiro;UCHIYAMA Jumpei;SUGIMOTO Ryosuke;IMANISHI Ichiro;OOTA Sumire;MIZUKAMI Keijiro;FUJIMURA Masato;SAKAGUCHI Masahiro
通讯作者：
SAKAGUCHI Masahiro

In Vitro and In Vivo Evaluation of Three Newly Isolated Bacteriophage Candidates, phiEF7H, phiEF14H1, phiEF19G, for Treatment of Enterococcus faecalis Endophthalmitis

三种新分离的候选噬菌体 phiEF7H、phiEF14H1、phiEF19G 用于治疗粪肠球菌眼内炎的体外和体内评价

DOI：
10.3390/microorganisms9020212
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
4.5
作者：
Kishimoto T; Ishida W; Nasukawa T; Ujihara T; Nakajima I; Suzuki T; Uchiyama J; Todokoro D; Daibata M; Fukushima A; Matsuzaki S; Fukuda K.
通讯作者：
Fukuda K.

加齢によるイヌ腸内細菌叢の変化

衰老导致狗肠道菌群的变化