李敏教授：肺炎克雷伯菌与金葡菌致病及耐药机制研究前沿

肺炎克雷伯菌与金葡菌是两种常见的致病菌，其致病机制复杂且多样。近年来，随着抗生素的广泛使用，这两种菌株的耐药性问题日益严重。研究其致病及耐药机制，对于开发新的防治策略具有重要意义。

今天，检验君为大家带来的是上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授团队近期关于肺炎克雷伯菌与金葡菌致病及耐药机制的研究前沿。

碳青霉烯敏感肺炎克雷伯菌中沉默NDM-1碳青霉烯酶基因的出现意味着什么？

碳青霉烯类抗生素是治疗细菌感染的重要手段。现有研究主要集中在具有表型耐药性的菌株上，但沉默耐药基因的影响却鲜少受到关注。沉默耐药基因指的是在表型上表现为敏感，但实际上携带耐药基因的菌株，它们的存在使得耐药性的传播更加隐蔽，给临床治疗和感染控制带来新的挑战。

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授、沈震教授团队揭示了沉默的NDM-1碳青霉烯酶基因在碳青霉烯类敏感的克雷伯菌中出现，这不仅对临床抗感染治疗构成了潜在威胁，也为流行病学研究提供了新的视角。该研究发表在Drug Resistance Updates（IF:15.8）。

该研究记录了在一名患者体内一系列克隆相关的碳青霉烯类敏感肺炎克雷伯菌菌株中发现了沉默的blaNDM-1基因。尽管碳青霉烯类药物在患者治疗初期有一定疗效，但患者仍发生了4次复发性肺部感染，表明肺炎克雷伯菌感染持续存在。

随后，研究人员对患者体内的肺炎克雷伯菌菌株进行基因组测序，发现所有菌株都携带了位于流行性IncX3质粒上的blaNDM-1基因。通过进一步分析，研究者发现在blaNDM-1的上游启动子区域（PISAba125）内的一个缺失抑制了基因的表达，这才导致菌株在表型上对碳青霉烯类药物敏感。

通过计算机分析1986个blaNDM序列，发现其中1956个（98.5%）都保留了原始启动子PISAba125。这些发现揭示了沉默的blaNDM-1能够介导表型敏感性和抗生素耐受性，对于临床抗微生物治疗构成了隐蔽的威胁。

总之，该研究强调了沉默耐药基因对临床抗微生物治疗的隐蔽威胁，并呼吁其提高临床意识和实验室检测能力。此外，为了更准确地评估沉默blaNDM的流行率，需要对临床标本进行更广泛的基因组筛查，并加强对沉默耐药基因的监测和研究。

文章链接：

https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S1368-7646(24)00081-5

降低IAIs金黄色葡萄球菌毒力的新方法

植入物引起的感染（IAIs）是骨科术后最常见的并发症之一，会导致患者出现严重并发症，而三分之二的IAIs是由金黄色葡萄球菌所引起。而金黄色葡萄球菌可以适应不断变化的环境，因此治疗显得尤为困难。

日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授、上海交通大学医学院附属第六人民医院骨科沈灏教授、检验科汤瑾教授团队的一项研究发现非甾体抗炎药物Fenoprofen在治疗金黄色葡萄球菌引起的IAIs中具有潜在效用，并发现SaeR或是其潜在的治疗靶点。该研究发表在ACS Central Science（IF:12.7）。

在金黄色葡萄球菌中，SaeRS双组分系统（TCS）在20多种毒力因子产生和细菌发病机制中发挥着关键作用。通过对SaeR进行基于结构的虚拟筛选，研究人员发现FDA批准的非甾体抗炎药Fenoprofen对反应调节因子SaeR蛋白具有优异的抑制效力。实验结果显示，Fenoprofen不仅能够在体外抑制金黄色葡萄球菌的生物膜形成，而且在体内模型中也表现出了类似的效果。Fenoprofen处理后细菌形成的生物膜结构变得松散多孔，这使得白细胞更容易渗透并清除细菌，从而提高了宿主免疫系统对感染的清除能力。

此外，该研究还发现Fenoprofen有助于减轻骨质疏松和骨髓炎，这是IAIs的常见并发症。研究指出，Fenoprofen的这些效果在多种临床分离的金黄色葡萄球菌株上都得到了验证，包括耐甲氧西林的MRSA和敏感菌株MSSA，且没有观察到细菌对Fenoprofen产生耐药性。

总之，该研究发现fenoprofen是一种具有潜在临床应用价值的强效抗毒剂，可与SaeR蛋白竞争性结合，也表明SaeR是一种有吸引力的药物靶点，可以对金黄色葡萄球菌IAIs。这项研究也为开发新的非抗生素药物治疗金黄色葡萄球菌IAIs提供了新思路。

文章链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.3c00499

小调节RNA RSaX28在金黄色葡萄球菌毒力中的新作用

金黄色葡萄球菌可引起转移性或复杂感染。近年来，高毒力ST398克隆型菌株在中国的社区相关金黄色葡萄球菌感染中占据了主导地位。小RNA，如RNAIII，已被证明在调节金黄色葡萄球菌的毒力中发挥重要作用，但在ST398克隆型菌株中许多小RNA的调控作用尚不清楚。

近日，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授团队的一项研究揭示了小调控RNA RSaX28在社区相关金黄色葡萄球菌ST398克隆型中的重要作用，这一发现可能为治疗和预防金黄色葡萄球菌感染提供新的思路。该研究发表在Emerging Microbes & Infections（IF:8.4）。

该研究通过转录组筛选结合敲除表型分析，鉴定了在ST398克隆型菌株中高度转录的小RNA RSaX28。研究发现，RSaX28在金黄色葡萄球菌的主要流行克隆型中高度保守，但其高转录水平在ST398克隆型菌株中尤为突出。

随后，该研究通过RACE和Northern blot技术对RSaX28进行了表征，发现其长度为533nt。RSaX28能够促进金黄色葡萄球菌的溶血能力，减少生物膜形成能力，并在体内小鼠感染模型中增强毒力。通过IntaRNA预测和EMSA验证，研究人员发现RSaX28可以特异性地与RNAIII相互作用，促进其稳定性，并正向调节下游α-毒素的翻译，同时抑制Sbi的翻译，从而调节ST398克隆型菌株的毒力和生物膜形成能力。

总之，该研究提示RSaX28是ST398克隆型金黄色葡萄球菌中的一个重要毒力调控因子，或将成为未来对抗金黄色葡萄球菌感染治疗和免疫干预的潜在重要靶点。

文章链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2024.2341972#abstract

糖尿病患者高毒力金黄色葡萄球菌的鼻腔定植机制

糖尿病足部感染是糖尿病患者常见的并发症，其中金黄色葡萄球菌是最常见的病原体。研究者们注意到，糖尿病患者的鼻腔微生物组与健康人群存在显著差异，特别是在血糖控制不良的患者中，高毒力的金黄色葡萄球菌ST7菌株更为常见。

日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授、刘倩教授、汪骅教授与美国印第安纳大学医学院的一项研究揭示了糖尿病通过调节SaeRS双组分系统促进高毒力金黄色葡萄球菌的鼻腔定植，这一发现可能对糖尿病患者的感染预防和管理具有重要意义。该研究发表在Emerging Microbes & Infections（IF:8.4）。

0研究团队通过分析来自上海社区的149名糖尿病患者和174名非糖尿病患者的鼻腔拭子样本，发现糖尿病患者的鼻腔微生物多样性降低，且ST7菌株的定植显著增加，尤其是空腹血糖（FBG）控制不佳的患者。金黄色葡萄球菌ST7菌株比ST59菌株对人类抗菌肽更具耐药性，并形成更强的生物膜。更重要的是，与体内ST59菌株相比，ST7菌株表现出更高的毒力。

进一步的实验室和动物模型研究显示，ST7菌株在高血糖环境中具有更高的SaeRS TCS活性，这使得它们在竞争中胜过ST59菌株，并在鼻腔定植中占据优势。研究指出，糖尿病通过调节SaeRS双组分系统促进了高毒力金黄色葡萄球菌的鼻腔定植，这一发现不仅为理解金黄色葡萄球菌在糖尿病患者中的定植机制提供了新的见解，也为预防和治疗糖尿病相关感染提供了潜在的干预目标。

该研究强调了监测和消除鼻腔金黄色葡萄球菌定植在糖尿病患者护理中的重要性。通过控制血糖水平和针对性地减少鼻腔中的高毒力菌株，可以有效降低糖尿病患者发生严重感染的风险。此外，这项研究还为开发新的预防策略和治疗方法提供了科学依据，将有助于改善糖尿病患者的生活质量和健康预后。

文章链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2023.2276335

OMVs介导blaOXA-32碳青霉烯酶基因在肠杆菌中的水平转移

OXA-232是最常见的OXA-48样碳青霉烯酶衍生物之一，在医院环境中广泛传播。blaOXA-232基因位于6-kb非偶联ColKP3型质粒上，而blaOXA-32在不同肠杆菌属中的传播和产生OXA-232-肺炎克雷伯菌的多克隆传播揭示了blaOXA-232的水平转移。然而，目前尚不清楚这种非偶联的ColKP3质粒如何促进blaOXA-232的动员。

日前，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科李敏教授与美国国立卫生研究院联合的一项研究揭示了外膜囊泡（OMVs）在肠杆菌科细菌中水平转移流行性blaOXA-232碳青霉烯酶基因的作用。该研究发表在Emerging Microbes & Infections（IF:8.4）。

研究人员观察了在医院爆发产生OXA-232的肺炎克雷伯菌期间blaOXA-232的体内转移，并证明来自临床分离株的OMVs中存在ColKP3型质粒，这种质粒携带着blaOXA-232基因。而且这些OMVs能够促进blaOXA-232基因在肠杆菌科细菌之间的水平转移。

尽管blaOXA-232基因位于一个非共轭性的6-kb ColKP3型质粒上，但这种质粒通过OMVs的介导，能够有效地在不同肠杆菌科细菌物种间转移。这为理解blaOXA-232基因如何在不同细菌间传播提供了新的线索。

此外，该研究还探讨了其他流行的碳青霉烯酶基因，如blaKPC-2和blaNDM-1，发现尽管这些基因和质粒骨架也能在OMVs中检测到，但由于质粒在临床分离株中的拷贝数较低，且进入囊泡的质粒数量较少，OMVs并不能有效促进这些基因的转化。

总之该研究证明了OMVs介导的转化可以促进肠杆菌中blaOXA-232的动员。了解传播机制对于延缓或阻止OXA-232和其他流行的碳青霉烯酶在肺炎克雷伯菌等细菌的传播中具有重要意义。

文章链接：

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/22221751.2023.2290840

专家简介

李敏 教授

医学博士，二级教授，博士生导师，上海交通大学医学院附属仁济医院检验科主任，教育部“长江学者”特聘教授，国家基金委优青，上海领军人才等。主要研究方向是临床重要病原菌流行致病与宿主互作。临床基础和转化研究成果先后发表Nat Med、Cell Host Microbe、Nat Microbiol等国际专业SCI期刊论著90多篇；曾主持国家自然基金11项；获得国家科学技术进步二等奖（第三完成人）。

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编辑：唐强虎 审校：方琪