緑膿菌の薬剤耐性effluxシステムと病原性invasionのパラドックス

铜绿假单胞菌耐药外排系统与病原菌侵袭的悖论

• 批准号: 13877042
• 负责人: 平潟 洋一
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagasaki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13877042/
• 关键词: 国際情報交換; 細菌感染; 緑膿菌; 薬剤耐性; 薬剤排出システム; 病原性; 組織侵入性; 交際情報交換; 組織侵

組織侵入性の高い緑膿菌PA01株を親株として、gene replacement法を用いて、MexA-MexB-OprM、MexC-MexD-OprJ、MexX-MexY-OprMの3つのeffluxシステムのdeletion mutant、および各ユニット(MexBなど)のdeletion mutantを作成した。変異株の作成は、海外共同研究者であるKeith Poole(Queen's大学、カナダ)と共同で行なった。これらの菌株の組織侵入性について、すでに報告したMDCK(Madin-Darby canine kidney)細胞モノレイヤーシステムを用いたpenetration assay (Y. Hirakata, et al. J Infect Dis 2000)、BALB/c系マウスを用いた内因性敗血症モデル(Y. Hirakata, et al. Infect Immun 1993)で評価を行なった。以下の新しい知見が得られ、その結果はJ Exp Med誌に掲載された。(1)MDCKモノレイヤーシステムにて親株と比較してMexA-MexB-OprM変異株の透過性は極度に低下していた。(2)gentamicin invasion assayおよび電子顕微鏡(透過型および走査型)を用いて、親株とMexA-MexB-OprM変異株のMDCK細胞表面への付着性および侵入性について比較検討した結果、親株は感染後30分ほどで侵入し、一方MexA-MexB-OprM変異株は侵入に3時間を要した。(3)親株は内因性敗血症モデルにおいて、経口投与後、マウス腸管に定着増殖し、cyclophosphamide投与により血管内に侵入し全身性敗血症を惹起し、100%の死亡率を呈したが、MexA-MexB-OprM変異株はマウスに敗血症を起こさなかった。(4)親株の培養上清の存在下でMexA-MexB-OprM変異株を感染させると組織侵入性の回復が得られた。(5)MexA-MexB-OprM変異株にmexA-mexB-oprM遺伝子をcomplimentすると組織侵入性の回復が得られた。

Tissue invasive Pseudomonas aeruginosa PA01 strain was prepared by gene replacement method, MexA-MexB-OprM, MexC-MexD-OprJ, MexX-MexY-OprM and deletion mutant of 3 kinds of efflux. Keith Poole(Queen's University,) and overseas co-researcher. This strain has tissue invasiveness and is reported in MDCK(Madin-Darby canine kidney) cell penetration assay (Y. Hirakata, et al. J Infect Dis 2000), BALB/c system, internal toxemia (Y. Hirakata, et al. Infect Immun 1993). The following new findings were reported in the Journal of Exp Med (1) The permeability of MDCK is extremely low compared with that of MexA-MexB-OprM. (2)Gentamicin invasion assay and electron microscopy (transmission type and detection type) were used to compare the surface adhesion and invasiveness of MDCK cells between parent and MexA-MexB-OprM. (3)The parent strain was found to be endotoxic, the intestinal tract was found to be stable, the vascular invasion of cyclophosphamide was found to be endotoxic, and the mortality rate was 100%. The MexA-MexB-OprM mutant strain was found to be endotoxic. (4)In the presence of culture supernatant of parent plants, MexA-MexB-OprM mutant plants were infected, and tissue invasion and recovery were achieved. (5)MexA-MexB-OprM heterosis is caused by MexA-MexB-OprM gene complemental and tissue invasive recovery.

项目成果

Y.Hirakata, R.Srikumar, K.Poole, et al.: "Multidrug efflux systems play an important role in the invasiveness of Pseudomonas aeuginosa"Journal Experimental Medcine. 196・1. 97-108 (2002)

Y. Hirakata、R. Srikumar、K. Poole 等：“多药物外排系统在铜绿假单胞菌的侵袭性中发挥重要作用”实验医学杂志 196・1 (2002)。