摘要
三峡水库是我国重要的水源地，水体微生物污染与生物健康息息相关。铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA）是一种重要的水源性和食源性致病菌，容易经水传播，在各种水环境中被检出，如河流、湖泊、游泳池等，当机体免疫力下降时，易对机体造成感染。近年来，临床上铜绿假单胞菌的致病性研究较多，而关于自然水环境中铜绿假单胞菌的耐药性和毒理学研究较少。为探究三峡水库万州段铜绿假单胞菌分离株的耐药性及其对秀丽隐杆线虫的毒理作用，从三峡水库万州段采集水样进行细菌分离，经形态学鉴定、生理生化鉴定、oprI特异性基因鉴定和16S rDNA测序筛选出铜绿假单胞菌，研究分离菌的耐药性和耐药基因；然后以秀丽隐杆线虫为模式生物，研究铜绿假单胞菌分离株对秀丽隐杆线虫的毒理作用，最后基于转录组测序技术探索铜绿假单胞菌暴露对线虫基因转录水平的影响。结果显示： （1）经形态学鉴定、生理生化鉴定、oprI特异性基因鉴定和16S rDNA测序，从三峡水库分离鉴定出14株铜绿假单胞菌。铜绿假单胞菌分离株对青霉素G、氨苄青霉素、头孢唑林、卡那霉素、红霉素耐药，对阿米卡星、庆大霉素、诺氟沙星、环丙沙星、美罗培南、左氧氟沙星敏感。耐药基因bla TEM、aac(6'')-Ⅱ、qacEΔ1-sull、qnrS、mexR在所有分离菌株中呈阳性；耐药基因aac(3)-Ⅰ、tetA、tetB、tetD、tetE、cat、cmlA、qnrA、qnrD在所有分离菌株中呈阴性。此外，铜绿假单胞菌分离株携带toxA、exoT、lasI等多个毒力基因。 （2）铜绿假单胞菌暴露对秀丽隐杆线虫的毒理效应：PA7、PA8、PA12分离株和铜绿假单胞菌ATCC 27853使线虫的平均寿命分别下降15%、14%、16%、13%（Plt;0.05），最长寿命缩短约3天，身体弯曲频率分别下降18%、33%、23%、17%（Plt;0.05），头部摆动频率分别下降10%、13%、11%、10%（Plt;0.05）。PA7、PA8、PA12分离株和铜绿假单胞菌ATCC 27853使线虫体内活性氧（ROS）含量极显著上升（Plt;0.01），ROS增长率分别为95.93%、74.10%、106.76%、106.76%（Plt;0.01）；PA7、PA8、PA12分离株引起线虫抗氧化基因异常表达。 （3）铜绿假单胞菌暴露对秀丽隐杆线虫基因转录水平调控的影响：PA12暴露对线虫基因转录水平产生影响。通过转录组测序技术共筛选出3917个差异表达基因，其中738个基因上调，3179个基因下调。通过GO富集分析，发现差异基因富集于多个生物学过程，包括细胞过程、代谢进程、发育、运动、免疫过程等。通过KEGG通路分析，发现差异表达基因主要富集于神经活性配体受体相互作用、钙信号通路、溶酶体通路，此外，细胞色素p450通路、过氧化物酶体、细胞外因子信号、脂肪酸降解、类固醇合成、脂肪酸代谢、寿命调节通路等对铜绿假单胞菌的毒性机制也起到重要作用。 三峡水库万州段水体铜绿假单胞菌具有多重耐药性，部分菌株对秀丽隐杆线虫展现出较强毒性，说明三峡水库水体铜绿假单胞菌对生物健康存在威胁。研究结果为铜绿假单胞菌的防治提供一定参考。
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