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钼酸盐转运体促进肺炎克雷伯菌慢性感染的分子机制及其表达调控机制

批准号:
81902034
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
李默然
依托单位:
学科分类:
病原细菌与感染
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:

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项目成果

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中文摘要
肺炎克雷伯菌(简称肺克)是医院感染和社区获得性感染的重要病原菌,其引起的慢性感染更加难以治疗,目前对肺克慢性感染的分子机制尚不清楚。研究发现细菌慢性感染与缺氧密切相关,钼酸盐转运体ModABC是细菌厌氧硝酸盐呼吸所必须,因此推测ModABC可能与肺克慢性感染相关,但分子机制尚未研究。前期研究发现,CRP基因敲除后ModA表达下调而ModE表达上调,同时不利于肺克厌氧生长。本课题将对ModABC促进肺克慢性感染的分子机制及表达调控机制进行研究。内容如下:构建modA敲除株及回补株,体内外研究ModA对肺克慢性感染的作用及机制;构建modE敲除株及回补株,研究ModE对ModA表达的调控作用及其对肺克慢性感染的影响;通过钨酸盐处理(体外、体内)探讨钨酸盐治疗肺克慢性感染的可能性。本研究的成功将有助于阐明肺克慢性感染的分子机制及为其治疗提供新思路。
英文摘要
Klebsiella pneumoniae (Kp) is an important pathogen for nosocomial infections and community-acquired infections, and the chronic infections caused by it are more difficult to treat. Currently, the molecular mechanism of chronic infection with Kp is unknown. Previous research found that chronic bacterial infection is closely related to hypoxia. The molybdate transporter ModABC is necessary for anaerobic nitrate respiration. Hence, it is speculated that ModABC may be associated with chronic infection with Kp, but its molecular mechanism is not clear. Our previous studies showed that ModA expression was down-regulated while ModE expression was up-regulated, and the anaerobic growth of Kp decreased, after CRP gene knockout. In the present project, we focus on the molecular mechanism and expression regulation mechanism of ModABC in promoting Kp chronic infection. This study includes: ①We construct modA-deletion mutant and complemented mutant to study the role of ModA on Kp chronic infection in vitro and in vivo; ②We construct modE-deletion mutant and complemented mutant to study the regulation of ModE on ModA expression and its effect on chronic infection; ③We investigate the possibility of tungstate treatment for chronic infection in vitro and in vivo. Our study will elucidate the molecular mechanism of chronic infection with Kp and provide new thoughts for its treatment.
肺炎克雷伯菌(肺克)是医院感染和社区获得性感染的重要病原菌,多项临床研究提示肺克可以适应肠道环境,并能突破肠道屏障,最终定植在机体不同部位形成肠外感染。目前关于肺克在肠道炎性硝酸盐环境中的适应性机制尚未见报道,同时肺克多重耐药菌株的产生也给治疗带来新挑战,如何寻找替代性的治疗方法迫在眉睫。钼酸盐转运体ModABC是细菌厌氧硝酸盐呼吸所必需。本项目对ModABC促进肺克感染的分子机制及表达调控机制进行研究,并对钨酸盐治疗效果进行评估。消化道感染实验表明结肠炎小鼠粪便、小肠、大肠及肝脏中肺克活菌计数均显著高于PBS对照组,肠炎小鼠肠道内NO3−量显著高于对照组,体外厌氧硝酸盐环境促进肺克生长;成功构建肺克modA无痕缺失株(ΔmodA)与回补株(C-modA),发现ModA参与肺克厌氧硝酸盐呼吸及荚膜形成;动物实验显示ModA能够通过提供肺克在小鼠腹腔、肌肉及炎性肠道内的厌氧硝酸盐呼吸而促进其感染;钨酸盐能够抑制肺克WT及C-modA的厌氧硝酸盐呼吸及生长,但对ΔmodA菌株生长无影响;W能够有效抑制肺克WT在肌肉组织中的适应性优势及在肠炎小鼠肠道中的生长、侵袭与致病,但对ΔmodA菌株感染无明显作用;EMSA实验及MST实验证实全局调控子CRP通过直接正调控ModA及负调控ModABC系统局部调控因子ModE的表达而调控钼离子的转运。总之,本研究表明钼酸盐转运体ModABC通过调控Mo转运影响硝酸还原酶活性而在肺克厌氧硝酸盐呼吸及厌氧条件下致病力中起重要作用。钨酸盐能够抑制肺克厌氧生长及在肌肉、肠道炎性环境中的适应性,为未来耐药肺克的治疗手段开发提供理论指导。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI: 10.13344/j.microbiol.china.201103
发表时间: 2021
期刊: 微生物学通报
影响因子: --
作者: [王慧, 卢慧改, 徐丽, 王萌, 张福升, 田玉姣, 李蓓, 李默然]
通讯作者: 李默然
KbvR mutant of Klebsiella pneumoniae affects the synthesis of type 1 fimbriae and provides protection to mice as a live attenuated vaccine.
肺炎克雷伯菌的 KbvR 突变体影响 1 型菌毛的合成,并作为减毒活疫苗为小鼠提供保护
DOI: 10.1186/s13567-022-01116-y
发表时间: 2022-11-26
期刊: Veterinary research
影响因子: 4.4
作者: []
通讯作者:
DOI: --
发表时间: 2022
期刊: 微生物学通报
影响因子: --
作者: [崔媛媛, 王淼, 万唐江, 王嘉琪, 位秀丽, 肖潇, 李默然]
通讯作者: 李默然
DOI: 10.1128/spectrum.00507-22
发表时间: 2022-06-29
期刊: Microbiology spectrum
影响因子: 3.7
作者: []
通讯作者:
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