一种新的假体关节感染金黄色葡萄球菌工具菌的表型及基因特性分析

摘要：

目的 探讨一株分离自关节假体周围感染(periprosthetic joint infections,PJI)患者假体的临床金黄色葡菌球菌是否适合作为PJI致病机制研究的工具菌.方法 利用Illumina Hiseq平台对一株临床pJI假体分离所得金黄色葡萄球菌ST1792进行全基因组测序,明确该菌株的分子遗传背景.依据基因本体(gene ontology,GO)与京都基因与基因组百科全书(kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)数据库对该菌株基因进行功能富集分析;分别检测该菌株在引流液、滑液和血浆三种体液中的成膜特性,并以胰酪胨大豆肉汤培养基(TSB)为对照组分析体液环境与培养基环境中成膜的差异性;利用Illumina Hiseq平台对该菌株在不同体液中的基因差异进行全转录组测序研究,并依据GO与KEGG数据库对体液环境中差异表达基因行功能富集分析,同时结合成膜特点分析该金黄色葡菌球菌ST1792在不同体液下的总体适应性.结果 全基因组测序结果显示,该金黄色葡菌球菌菌株基因组共包含2 718个编码序列,包括主要毒力基因与调节基因.功能富集分析显示基因组结构未出现明显缺失或重大重组.成膜实验表明,该菌株在血浆中的成膜量最高,其次是滑液,均显著高于TSB组;在引流液中成膜量相对TSB组无显著差异;表明该菌株在体内、外环境中成膜行为差异显著.转录组测序结果显示金黄色葡萄球菌ST1792在三种体液环境中大量基因均发生差异性表达;功能富集分析显示其基因表达状态在不同体液环境中具有显著差异,表明细菌可以适应复杂的体液环境.结论 菌株ST1792是从pJI患者分离得到的临床金黄色葡菌球菌,其在体内环境中表现出与体外培养基环境全然不同的表型和适应行为;该菌株可作为研究金黄色葡菌球菌相关PJI体内致病机制良好的工具菌.

关键词：生物膜、假体相关感染、金黄色葡萄球菌、基因组学

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资助基金：国家自然科学基金81472108,81772364 National Natural Science Fund 81472108,81772364

在线出版日期：2018-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：752-759