摘要
细菌耐药性是临床治疗中特别棘手的问题。想要缓解细菌耐药性，需从其机制出发探索更多的预防及治疗措施。已经有很多研究探讨了细菌的耐药机制，但大肠杆菌（Escherichiacoli）耐药分子机制尚未全面阐明。本文对实验室已经获得的大肠杆菌MG1655衍生耐药Amp-R、Cam-R和Gen-R菌株进行了研究。通过蛋白组学等技术，筛选耐药相关基因，并分析耐药菌株的交叉耐药性及附属敏感性。发现Amp-R菌株对β-内酰胺类头孢西丁的耐药性有提高，对利福平更敏感；Cam-R菌株对四环素和环丙沙星的耐药性有提高，对磷霉素和利福平更敏感；Gen-R菌株对氨基糖苷类的卡那霉素和新霉素的耐药性有提高，对利福平、四环素和环丙沙星更敏感。结果说明耐药菌对同种类抗生素易产生交叉耐药性，对不同种类抗生素易产生附属敏感性。 蛋白组学分析发现：Amp-R菌株有148个蛋白表达上调，150个蛋白表达下调；Cam-R菌株有279个蛋白表达上调，269个蛋白表达下调；Gen-R菌株有382个蛋白表达上调，366个蛋白表达下调。差异表达蛋白主要参与氨基酸代谢、抗生素生物合成及核糖体组装相关的代谢过程。Amp-R菌株差异表达蛋白主要与氨基酸代谢相关；Cam-R和Gen-R菌株差异表达蛋白主要与核糖体的生物发生相关。此外，对三株耐药菌株做了转录组和蛋白组学比较分析，分析二者存在的一致性和差异性，发现Amp-R菌株差异表达基因和差异表达蛋白均与氨基酸的生物合成有关；Cam-R菌株差异表达基因和差异表达蛋白皆与抗生素生物合成有关；Gen-R菌株差异表达基因和差异表达蛋白均与抗生素生物合成有关。相对野生型菌株，在转录组和蛋白组学分析中，均表达上调的基因有pstS、nfsA、kdgK、kdpE、torR、mltF、cohE、ybhQ、pliG、acrZ、ybjC、dmlR、dmlA、srlA、srlB、srlE、srlD、fnr、kdpA和kdpD共20个。qRT-PCR技术检测发现上述基因mRNA水平均有上调。在野生型菌株中过表达pstS、nfsA、kdgK和kdpE对Gen产生一定抗性，过表达torR对Gen更敏感。在转录组和蛋白组学分析中，均表达下调的基因有gltI、mdtI、yceK、dinG、ybgS、aroG、ycfJ、gadB、lysC、fruB和fruK共11个，qRT-PCR技术检测发现这些基因mRNA水平均有下调。利用一步失活法在野生型菌株染色体上删除基因构建缺失突变体，分析发现ΔgltI、ΔyceK、ΔdinG和ΔmdtI对Gen产生一定抗性，ΔybgS对Amp、Cam和Gen更敏感。 综上所述，过表达pstS、nfsA、kdgK和kdpE基因及删除gltI、yceK、dinG和mdtI基因能使野生型菌株对Gen产生一定抗性。结果说明pstS、nfsA、kdgK、kdpE、gltI、yceK、dinG和mdtI基因及其产物与大肠杆菌耐药性有关。然而，到目前未见kdgK、mdtI、yceK、dinG和ybgS基因与细菌耐药性有关的研究报道，其机制有待于深入研究。
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