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背景与目的金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)是临床常见的重要致病菌,可以引起各种化脓性感染和毒素性疾病。随着抗生素的广泛使用,耐药菌株大量出现,如青霉素耐药金黄色葡萄球菌和甲氧西林耐药性金黄色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA),甚至出现了万古霉素耐药金黄色葡萄球菌(Vancomycin-resistant Staphylococcus aureus,VRSA)。SA耐药速度快于新抗生素研发速度,临床上可用于治疗SA尤其是耐药菌株的药物越来越少,亟待挖掘新型有效的抗菌分子。人体共生菌群在帮助宿主抵御外敌和维持正常生理功能方面发挥重要作用。已有研究表明人在健康状态时的共生菌群明显比疾病状态时存在更丰富的多样性,同时人体共生菌可以通过合成抗菌物质来抵抗病原体。人体皮肤和上呼吸道是抵御外来病原微生物入侵的第一道防线,已有研究报道其共生菌群的多样性及产生的抵抗SA的分子。在已有的研究中,皮肤和上呼吸道的共生菌群的多样性及产生的抗菌分子是具有地区特异性的,而且SA作为筛选抗菌分子的测试菌株大多局限于实验标准菌株及个别临床菌株的研究。本研究旨在探究中国上海地区健康人群皮肤和上呼吸道(鼻腔)的共生菌群多样性,同时进一步筛选出对不同国家、不同感染类型以及不同物种来源的致病性MRSA均有明显抗菌作用的人体共生菌,并明确其抗菌基因和初步分离纯化抗菌分子,为进一步的抗菌作用机制研究和以抗菌分子为基础的抗菌药物研发奠定基础。第一部分健康人皮肤和鼻腔可培养共生菌多样性分析目的:探究中国上海地区健康人群皮肤和鼻腔的可培养共生菌群的种属多样性。方法:2017年6~8月于上海健康医学院采集210名18~22岁健康人群的皮肤和鼻腔拭子,用血平板培养;用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)进行种属鉴定;采用SPSS统计软件用卡方检验做统计学分析。结果:210名健康人的皮肤和鼻腔拭子共分离出2438株可培养共生菌,在皮肤和鼻腔分别有941株和1497株。所有可培养共生菌共鉴定出25个属,其中葡萄球菌属的菌株占81.34%,在皮肤和鼻腔的比例分别为80.23%和82.03%。所有的葡萄球菌鉴定出了11个菌种,以凝固酶阴性葡萄球菌(CoNS)为主,占93.95%,同时在皮肤和鼻腔葡萄球菌中分别占99.21%和90.72%。另外,皮肤和鼻腔可培养共生菌的种属多样性不同并且存在男女差异。结论:中国上海地区健康人皮肤和鼻腔的可培养共生菌存在丰富的种属多样性,且以CoNS为主。第二部分CoNS对病原性MRSA的抑菌作用目的:用不同国家、不同感染类型以及不同物种来源的致病性MRSA筛选具有抗菌作用的健康人的CoNS菌株,并研究主要菌株的抗菌作用。方法:用抑菌作用筛选实验对选取的CoNS筛选出具有抑制MRSA作用的菌株。选取一株具有明显抗菌作用的CoNS菌株,用浓缩上清抗菌实验明确抗菌分子是否为可分泌型;用两菌混合竞争生长实验确定其分泌抗菌分子的时相性;用其培养上清培养代表性的MRSA进一步明确抗菌分子的作用;进行细菌基因组完成图测序及生物信息学分析,并预测合成抗菌分子的基因(簇)和进行基因失活验证;用转座子随机插入突变文库进一步筛选与抗菌分子相关的基因;用化学方法初步分离纯化培养上清中的抗菌分子。结果:在选取的588株CoNS中共筛选出19株对MRSA有抗菌作用的CoNS,有6株能抑制所有来源的MRSA,其中作用最好的是表皮葡萄球菌N173-2。表皮葡萄球菌N173-2的浓缩培养上清具有很好的抗菌作用,表明抗菌分子是可分泌型分子,该分子在细菌指数生长中期即开始分泌;表皮葡萄球菌N173-2的培养上清可以很好的抑制中国的医院获得性MRSA(HA-MRSA)和社区获得性MRSA(CA-MRSA)以及北美的CA-MRSA生长;通过完成图测序得到染色体和2个质粒的完整序列,进化分析发现表皮葡萄球菌N173-2与NCBI中收录的9株完成图测序的表皮葡萄球菌距离较远,进一步预测分析和实验验证发现合成抗菌分子的基因簇为聚酮合成酶/非核糖体多肽合成酶(PKSs/NRPSs)杂合的基因簇,位于质粒2上;通过转座子随机插入突变文库筛选出表皮葡萄球菌N173-2染色体上有3个基因与抗菌分子有关,通过进一步比对分析,其中有2个基因是与磷酸转移酶系统(PTS)有关,还有1个基因是与铜离子转运有关;对表皮葡萄球菌N173-2的培养上清进行萃取得到了初提物以及用30%甲醇分离初提物得到了最有效的活性成分。结论:表皮葡萄球菌N173-2对不同国家、不同感染类型以及不同物种来源的MRSA均有非常明显的抗菌作用,其抗菌分子属于可分泌型,合成抗菌分子PKSs/NRPSs基因簇位于质粒2上,染色体上鉴定出3个与PTS和铜离子转运有关的基因可能与抗菌分子的合成或修饰有关。