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洪伟课题组在与艰难梭菌共定植细菌研究方向获得系列进展

发布日期:2019-12-31    作者:     来源:     点击:

艰难梭状芽胞杆菌是一种革兰氏阳性厌氧的产芽孢杆菌,会引起艰难梭菌感染,简称CDICDI的临床症状由轻到重可表现为轻度腹泻到可能导致死亡的伪膜性结肠炎。通过使用全基因组测序,Vincent等人证明了艰难梭菌与某些菌群共定殖可以阻止艰难梭菌增殖。因此,研究艰难梭菌与其细菌共定植对于CDI的防治具有非常重要的意义。

贵州医科大学分子生物学重点实验室洪伟、齐晓岚课题组在2017年发现一位切除直肠并做结肠造口手术后,出现发热,感染症状病人体内取患者的结肠造口渗出液进行细菌的分离检测,经过细菌的分离培养、形态检查、基因测序等一系列分子生物学检测,确定了感染细菌为艰难梭菌(GMU1)和蜡样芽孢杆菌(GMU2)。这是在临床上罕见的共感染病例。药敏试验结果表明,氨苄西林与万古霉素联用对二者均有较强的抑制作用,提示了此病人可使用氨苄西林与万古霉素联用治疗感染。基础的研究也为临床的治疗提供了非常有价值的参考。此研究提示了应提高临床医师对多种病原微生物共定植、共感染的认识。

另外,在很多临床实践中发现,许多无症状的患者虽然有艰难梭菌的定植,但是并没有发展成CDI。因此,研究这些患者体内的菌群组成是一个非常有趣的研究方向,可以帮助开发治疗CDI的新方法。基于此,本研究组对2例无症状患者粪便进行了菌株的分离、16S核糖体基因测序和分子进化遗传学分析。研究发现,两例无症状患者共分离到111株菌株,其中,大肠杆菌、梭菌、肠球菌在无症状患者中比例较高,所占比例分别为:大肠杆菌33.3%、梭菌24.3%、肠球菌11.7%。根据所属门类分,这些菌株来自两个门:厚壁菌门(51.3%57/111)和变形菌门(44.1%49/111)。通过这些分类,本研究首次发现了人类病原体梭杆菌(Fusobacterium nucleatum)、拉尔斯顿菌(Ralstonia pickettii)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)、准肺炎克雷伯菌(Klebsiella quasipneumoniae)和破伤风梭菌(Clostridium tertium)与艰难梭菌的共定殖。本研究结果提示肠道内有益菌群可能抑制CDI的发生和发展。

相关研究成果已经发表在AnaerobeHong Wei, et al. Co-infection of Clostridioides (Clostridium) difficile GMU1 and Bacillus cereus GMU2 in one patient in Guizhou, China.[J]. Anaerobe,2018.)和Open Life Sciences期刊(Wei Hong et al. Bacteria co-colonizing with Clostridioides difficile in two asymptomatic patients[J].Open Life Sci,2019; 14: 628–637. 10.1515/biol-2019-0071)。这些工作得到了国家自然科学基金(基金号31560318 31601012 31760318U1812403)、贵州医科大学博士人才创业基金(J-[2014]007)、大学长江学者和创新研究团队计划(IRT13058)、贵州省科技创新队伍建设项目(2017-5652)、科学中国贵州省基金会([2014]06[2014]6008)和贵州科技基金([2018]1132)的支持。

1 艰难梭状芽胞杆菌和蜡样芽胞杆菌在BHIS培养基上的形态。A艰难梭菌的菌落形态;B蜡样芽胞杆菌的菌落形态;CD高倍和低倍扫描电镜观察艰难梭菌形态;EF高倍和低倍扫描电镜观察蜡样芽胞杆菌形态。标尺位于右下角

 

2 最大似然法分子系统发育分析与艰难梭菌共同定植的111株菌株。采用基于Tamura-Nei模型的最大似然法确定菌株进化史。绿色字体菌株指人体正常菌群菌株,可能作为保护菌群对抗CDI。红色字体菌株代表人类病原菌,.黑色代表对人类致病性未知的菌株(艰难梭菌除外)

原文链接:doi: 10.1016/j.anaerobe.2018.08.004

        doi:10.1515/biol-2019-0071