發(fā)布時(shí)間:2021-03-08
日前,中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院呼吸疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和粵港澳呼吸系統(tǒng)傳染病聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的張?zhí)煊顖F(tuán)隊(duì)在肺炎克雷伯菌(Kp)研究方向取得突破。該團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建無(wú)抗性標(biāo)記的自主發(fā)光肺炎克雷伯菌(SfAlKp),不僅可建立高通量體外藥物篩選平臺(tái),還實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)、快速、高效地檢測(cè)藥物在活體小鼠的抗Kp活性,從感染到治療、再到初步判斷藥物體內(nèi)活性僅需2-5小時(shí),相關(guān)研究成果發(fā)表在Biosensors and Bioelectronics上。
Kp是一種革蘭氏陰性條件致病菌,能夠引起社區(qū)獲得性感染和院內(nèi)感染。根據(jù)其致病性可分為條件致病性和高毒性Kp。條件致病性Kp主要感染免疫力低下或缺陷的人群,而高毒性Kp甚至存在使健康人群患病的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)其對(duì)現(xiàn)有藥物的敏感性可分為敏感和耐藥Kp。耐藥Kp即臨床治療效果較好藥物對(duì)其效果變差甚至不再起效。最新研究表明耐藥Kp越來(lái)越普遍,是院內(nèi)感染的一大難題。?
傳統(tǒng)體內(nèi)外篩選有效抗Kp的方法耗時(shí)久,操作復(fù)雜,無(wú)法動(dòng)態(tài)觀察藥效,準(zhǔn)確率低。特別是體內(nèi)藥效評(píng)價(jià)包括了一系列復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)操作,如小鼠感染、處死、解剖、研磨器官、稀釋、涂平板、讀板等等。為克服傳統(tǒng)體內(nèi)外篩藥方式的弊端和滿足發(fā)現(xiàn)臨床急需新藥的現(xiàn)狀,張?zhí)煊顖F(tuán)隊(duì)嘗試構(gòu)建SfAlKp,以簡(jiǎn)化體內(nèi)外篩藥過(guò)程,降低成本,提高篩藥效率。?
團(tuán)隊(duì)首次嘗試運(yùn)用內(nèi)源性Xer-dif重組酶系統(tǒng)和Tn7轉(zhuǎn)座系統(tǒng)將lux發(fā)光基因序列插入到Kp基因組上,成功構(gòu)建了無(wú)抗性篩選標(biāo)記基因且能夠穩(wěn)定自主發(fā)光的SfAlKp。SfAlKp具有明顯優(yōu)勢(shì):一是發(fā)光強(qiáng)度高。在暗室條件下,利用普通家用相機(jī)可以清晰地拍攝到平板上SfAlKp發(fā)出的藍(lán)綠光;國(guó)際首次采用雙微弱光技術(shù)同時(shí)拍攝到活體小鼠中發(fā)光的SfAlKp和小鼠清晰的輪廓。二是發(fā)光穩(wěn)定性強(qiáng):多次傳代后隨機(jī)挑取的所有單菌落均可發(fā)出強(qiáng)光。三是lux發(fā)光序列的插入并沒(méi)有影響Kp的藥物敏感性及生長(zhǎng)狀態(tài),利用SfAlKp可以快速、實(shí)時(shí)且連續(xù)地進(jìn)行體外篩選新藥、體內(nèi)活性評(píng)估,假的縮短了篩藥時(shí)間,減少了人力、物力的消耗,提高了臨床應(yīng)用前景良好的抗菌藥物篩選效率。?
中國(guó)科學(xué)院大學(xué)與安徽大學(xué)聯(lián)合培養(yǎng)的田茜溶同學(xué)和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)的高亞敏同學(xué)為本文的共同第一作者。該工作得到合作單位廣州市胸科醫(yī)院、廣州醫(yī)科大學(xué)的大力支持,收到了國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)重大創(chuàng)新藥創(chuàng)制專(zhuān)項(xiàng)、中國(guó)科學(xué)院項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)的支持。?
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