KPC-2碳青霉烯酶对高毒力肺炎克雷伯菌荚膜多糖CPS表达的调控

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    81702062
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    祝俊英
  • 依托单位：
    上海交通大学
  • 学科分类：
    H2602.微生物学检验
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2017
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2018-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Hypervirulent Klebsiella pneumoniae(hvKP) showed high virulence and they have good sensitivity to frequently-used antibiotics. However, carbapenem-resistant hvKP (CR-hvKP) which mainly produced KPC-2 type carbapenemase has appeared in China. Our previous study found that compared with hvKP, the total pathogenicity of CR-hvKP decreased and the frequency or expression of genes encoding capsular polysaccharide (CPS) synthesis significantly decreased in CR-hvKP, which indicated that the acquisition of blakpc-2 in hvKP may down-regulate CPS directly or indirectly, and then reduce the virulence of bacteria, but the regulatory mechanism remains unclear. We will construct CR-hvKP by in vitro overexpression of blakpc-2 then transform into hvKP to clarify the mechanism that how blaKPC-2 regulates CPS expression in the same genetic background from gene and transcriptional level, in vitro and in vivo experiments. We will study the possible regulatory mechanism of blaKPC-2 on CPS expression using RNA-SEQ, gene knockout and complementation and electrophoretic mobility shift assay (EMSA). The findings will provide ideas for analysing the fitness association between resistance and virulence and provide drug target for new anti-infective drugs.
高毒力肺炎克雷伯菌(hvKP)致病力强，对临床常用抗菌药物敏感性较好，但国内已出现碳青霉烯类耐药的hvKP(CR-hvKP)，主要产KPC-2碳青霉烯酶(blaKPC-2)。申请人前期发现CR-hvKP较hvKP临床株相比总体致病力有所降低，重要毒力分子荚膜多糖(CPS)合成相关基因在CR-hvKP临床株携带率或表达较hvKP明显降低，提示hvKP获得blakpc-2后通过直接或间接方式下调CPS的表达，进而降低细菌毒力，但具体调控机制不清。本项目拟采用体外过表达blakpc-2并转化hvKP方法构建CR-hvKP，从转录和蛋白水平、从体外和体内实验明确相同遗传背景下blaKPC-2对hvKP CPS表达的影响。通过RNA-SEQ、基因敲除及回补、凝胶迁移实验等方法分析blaKPC-2对CPS表达调控机制。研究结果为解析细菌致病力与耐药性的适应性关系、为设计新的抗感染药物提供依据和靶点。

结项摘要

目的：课题组前期发现携带blaKPC-2的CR-hvKP临床株较hvKP相比总体致病力有所降低，重要毒力分子荚膜多糖(CPS)合成相关基因及调控基因在CR-hvKP临床株携带率或表达较hvKP明显降低，提示hvKP获得blaKPC-2后通过直接或间接方式下调CPS表达，进而降低细菌毒力，但具体调控机制不清。本项目拟明确相同遗传背景下blaKPC-2对hvKP CPS表达的影响。.内容：收集本院近几年临床分离的肺炎克雷伯菌对其进行分子流行病学分析。选取3株有代表性的hvKP通过体外过表达blaKPC-2并转化hvKP的方法得到CR-hvKP(即blaKPC-2转化株)。采用药敏试验检测hvKP野生株和blaKPC-2转化株对碳青霉烯类药物的敏感性；采用黏液拉丝实验、血清抵抗实验、生物膜形成实验比较hvKP野生株和blaKPC-2转化株毒力表型差异；沉降实验和苯酚-硫酸法检测细菌黏液性及糖醛酸含量；RT-PCR方法检测hvKP野生株和blaKPC-2转化株CPS结构基因及相关调控基因表达水平。.结果：分子流行病学研究显示，CRKP耐药率高但毒性低，以ST11为主，hvKP毒力高但耐药率低，以ST23和ST65为主，血清型以K1型和K2型为主。课题组成功将blaKPC-2克隆至质粒pHSG396并转化至hvKP临床株，得到blaKPC-2转化株。与hvKP相比，blaKPC-2转化株对碳青霉烯类药物转为耐药，黏液拉丝实验转为阴性，对血清中杀菌物质的抵抗能力明显降低，生物膜形成能力降低，细菌黏液性下降，糖醛酸含量明显降低。RT-PCR结果显示，与hvKP相比，blaKPC-2转化株CPS结构基因orf1(galF)、orf3(wzi)、orf16(manC)及粘液相关基因rmpA、rmpA2表达下调。以上实验均表明，blaKPC-2可通过降低hvKP CPS的表达，进而降低细菌毒力。.结论与研究意义：本研究表明，blaKPC-2可通过降低CPS的表达，导致细菌毒力降低。该研究可为临床抗感染治疗提供理论依据，为新的抗菌药物的设计提供靶标。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
E2-Induced Activation of the NLRP3 Inflammasome Triggers Pyroptosis and Inhibits Autophagy in HCC Cells.
E2 诱导的 NLRP3 炎症小体激活引发肝癌细胞焦亡并抑制自噬
  • DOI：
    10.3727/096504018x15462920753012
  • 发表时间：
    2019-07-12
  • 期刊：
    Oncology research
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Wei Q;Zhu R;Zhu J;Zhao R;Li M
  • 通讯作者：
    Li M
Increased Plasmid Copy Number Contributes to the Elevated Carbapenem Resistance in OXA-232-Producing Klebsiella pneumoniae
质粒拷贝数增加导致产 OXA-232 肺炎克雷伯菌的碳青霉烯类耐药性升高
  • DOI：
    10.1089/mdr.2018.0407
  • 发表时间：
    2019-12-31
  • 期刊：
    MICROBIAL DRUG RESISTANCE
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Shen, Zhen;Zhang, Haomin;Li, Min
  • 通讯作者：
    Li, Min

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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]
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