水源产ESBL大肠杆菌耐药质粒在小鼠肠道内水平转移规律及其分子机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    81903282
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    H3001.环境卫生
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Accumulating evidence indicates that extended-spectrum beta-lactamase-producing (ESBL) Escherichia coli (E. coli) has become a frequently detected antibiotic resistance bacterium in water environments. Our previous studies showed that ESBL-producing E. coli in water environments can retain and multiply in mouse intestinal tract through drinking water route; more importantly, mouse intestinal flora can become recipient bacteria of the antibiotic resistant plasmid from water-borne ESBL-producing E. coli. Based on our previous research, we speculate that water-derived ESBL-producing E. coli can horizontally transfer antibiotic-resistant plasmid to animal or human intestinal flora, therefore triggering extensive dissemination of antibiotic-resistant gene. To confirm this hypothesis, we will develop a mouse model of antibiotic resistance plasmid horizontal transfer through antibiotic resistance gene insertion and dual fluorescence labeling techniques, and further make clear distribution characterization of water-derived ESBL-producing E. coli in mouse intestinal tract, and elucidate the abundance and species of transconjugants in mouse digestive tract. Based on the experiment above, both plasmid and intestinal niche will be analyzed to explore horizontal transfer mechanism of antibiotic resistance plasmid of water-derived ESBL-producing E. coli in mouse intestinal tract via drinking water route. This proposal will clarify the molecular mechanism of water-derived antibiotic resistance gene horizontal transfer in human or animal intestinal tract from a new perspective, and provide new targets and theoretical basis for the prevention and control of antibiotic resistance genes diffusion.
产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)大肠杆菌已成为一类广泛污染水源的耐药菌。我们前期工作已证实,水源产ESBL大肠杆菌会通过饮水途径在小鼠肠道内滞留且大量繁殖,并与肠道固有菌群之间发生了耐药质粒的水平转移。因此我们推测:当人和动物通过饮水摄入水源产ESBL大肠杆菌后,这些耐药菌株会与肠道固有菌群之间发生耐药质粒的水平转移,是造成ESBL耐药基因大面积散播的重要途径。为证实这一假说,我将通过抗性基因插入和双荧光标记技术构建水源产ESBL大肠杆菌耐药质粒水平转移的小鼠模型,探讨水源产ESBL大肠杆菌在小鼠肠道内的分布规律,明确肠道内接合子的种属和丰度,然后从质粒本身和肠道微环境等多个角度探讨饮用含有水源产ESBL大肠杆菌的水后,耐药质粒在小鼠肠道内水平转移规律及其分子机理。本课题将从新的视角阐明耐药基因水平转移的机制,为耐药性扩散的防控提供新的靶点和理论依据。

结项摘要

项目背景:水体环境中的耐药基因,尤其是耐药质粒,通过饮水途径进入动物和人的肠道会造成耐药基因扩散,给公共安全造成危害。但到目前为止,水体环境中耐药质粒在肠道内散播规律及其水平转移机制还有待于进一步阐述。.研究内容:本研究首先用双荧光标记技术构建水源产ESBL大肠杆菌耐药质粒(K12CAT-TD-TOMATO :W121-P-EGFP) 在小鼠肠道内水平转移模型,然后采用流式细胞分选和16S rRNA高通量测序技术分析耐药菌和耐药基因在粪便和肠道内的分布规律、菌群结构的改变和接合子种属特点,最后利用分子生物学技术探讨水源产ESBL耐药质粒在小鼠肠道内水平转移的分子机理。.重要结果:灌服水源产ESBL大肠杆菌后,小鼠肠道微生物菌群多样性显著降低;耐药质粒在肠道菌群间发生了水平转移,且盲肠是耐药质粒转移的主要场所;变形菌门是接合子的主要优势菌门,肠道大肠杆菌作为接合子在属水平丰度最高。进一步的机制研究发现,灌服水源产ESBL大肠杆菌后造成的小鼠肠道炎症,肠道菌群活性氧含量和细胞膜通透性增加,以及质粒接合转移相关基因的上调表达是引起耐药质粒在肠道内水平转移的重要驱动力。.科学意义:本研究不仅展示了水源产ESBL大肠杆菌耐药质粒通过饮水途径在小鼠肠道内进行耐药质粒水平转移的规律,而且其具体机制也得到了进一步阐述。这不仅进一步拓展了人们对耐药基因散播途径的认知,而且为水源耐药机制的散播防控也提供了相关的科学数据。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Glyphosate escalates horizontal transfer of conjugative plasmid harboring antibiotic resistance genes.
草甘膦促进含有抗生素抗性基因的接合质粒的水平转移
  • DOI:
    10.1080/21655979.2020.1862995
  • 发表时间:
    2021-12
  • 期刊:
    Bioengineered
  • 影响因子:
    4.9
  • 作者:
    Zhang H;Liu J;Wang L;Zhai Z
  • 通讯作者:
    Zhai Z
基于宏基因组学探讨东平湖水库的菌群结构、耐药基因谱及其公共健康风险
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.202005305
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红娜;崔娜;申红妙
  • 通讯作者:
    申红妙
基于病毒宏基因组学鉴定水环境中噬菌体携带的新型耐药基因及其耐药特点分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    环境科学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红娜;常美洁;刘敬博;董梦洁;孙佳欣;翟真真
  • 通讯作者:
    翟真真
城市化对河流中细菌菌群和耐药基因谱的影响
  • DOI:
    10.19672/j.cnki.1003-6504.2020.11.001
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    环境科学与技术
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红娜;翟真真
  • 通讯作者:
    翟真真

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

‘石硖’龙眼果皮发育过程中糖代谢及相关酶活性变化
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    热带作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红娜;李建光;舒波;杨为海;邓旭;决登伟;石胜友;刘丽琴
  • 通讯作者:
    刘丽琴
菠萝SPL基因家族全基因组鉴定及其在开花诱导中的表达分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    分子植物育种
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘晓璐;张秀梅;许婷婷;侯世贵;张红娜
  • 通讯作者:
    张红娜
菠萝对乙烯利诱花的敏感性差异研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    热带作物学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张红娜;刘胜辉;孙伟生;李运合;孙光明;林文秋;张秀梅;吴青松
  • 通讯作者:
    吴青松
三维Kolmogorov流动弹性湍流直接数值模拟研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    工程热物理学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    阳倦成;李凤臣;蔡伟华;李小斌;张红娜
  • 通讯作者:
    张红娜
柱花草浸出液对荔枝幼苗生长的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2013
  • 期刊:
    中国南方果树42
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    武竞超;胡志群;卢少云;张红娜;陈厚彬;刘伟伟;周碧燕
  • 通讯作者:
    周碧燕

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码