亚抑菌浓度博落回生物碱对ExPEC主要外膜蛋白和II型T-A系统表达的影响

作者：侯博; 王晨燕; 栗绍文; 周伦江; 车勇良; 陈秋勇

来源：微生物学通报, 2022, 1-10.

DOI：10.13344/j.microbiol.china.210904

• 肠外致病性大肠杆菌
• 博落回生物碱
• 亚抑菌浓度
• 外膜蛋白
• 毒素-抗毒素系统

【背景】血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱等生物碱是我国二类新兽药博落回散和博普总碱散的主要成分，具有广泛的药理作用。【目的】研究亚抑菌浓度血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱对肠外致病性大肠杆菌(extraintestinal pathogenic Escherichia coli，ExPEC)的主要外膜蛋白及其调控基因和II型毒素-抗毒素系统(toxin-antitoxin，T-A)基因表达的影响，初步探讨博落回生物碱对ExPEC细菌生理活动影响的可能机制。【方法】比较了不同II型T-A (yafON、hicAB、prlF-yhaV)基因缺失的ExPEC对血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱以及抗生素的最小抑菌浓度；在1/2 MIC亚抑菌浓度血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱条件下比较了对ExPEC野生型菌株(WT)和外膜蛋白tolC缺失菌株(ΔtolC)的不同外膜蛋白ompC、ompX、tolC、ompF和调控基因acrR、rob、marR、rpoS、soxS表达的影响，以及对T-A基因yafON、hicAB、prlF-yhaV表达的影响。【结果】T-A系统hicAB和yhaV-prlF缺失菌株对氯霉素的敏感性提高2-4倍，并且hicAB缺失菌株对血根碱的敏感性也提高2倍；1/2 MIC白屈菜红碱显著促进WT和ΔtolC菌株的ompX和tolC基因的表达，而血根碱抑制WT菌株tolC基因的表达；在ΔtolC菌株中1/2 MIC血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱不同程度地促进ompX和ompC基因的表达，而对ompF基因存在着不同程度的抑制；1/2 MIC血根碱和白屈菜红碱显著促进WT和ΔtolC菌株的marR基因表达，并且血根碱还可以促进rpoS基因的表达。1/2 MIC原阿片碱显著降低WT菌株的yafN基因表达，而显著增加ΔtolC菌株的yafN基因表达水平；1/2 MIC血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱不同程度地抑制了WT菌株hicA和hicB基因表达，而促进ΔtolC菌株hicA和hicB基因的表达；1/2 MIC血根碱、白屈菜红碱、原阿片碱不同程度地促进WT和ΔtolC菌株的prlF基因表达，而血根碱对prlF基因表达略有增加外，显著抑制yhaV基因表达。【结论】II型T-A系统和外膜蛋白参与ExPEC对不同生物碱的应激反应，外膜蛋白TolC的完整性对于T-A系统参与细菌应激具有一定的影响并且其机制可能存在不同。

• 单位
  华中农业大学; 福建省畜禽疫病防治工程技术研究中心; 福建省农业科学院