亚剂量抗生素诱导抗性基因水平迁移

袁其懿¹CHEN Hong-jie²Laurence Haller²何义亮¹

1. 上海交通大学环境科学与工程学院 2. Department of Civil and Environmental Engineering, National University of Singapore

摘要：为探究亚剂量抗生素诱导下编码广谱β-内酰胺酶（extended-spectrum β-lactamase,ESBL）基因的接合转移（conjugation）,使用从新加坡主要医院的废水中直接分离的可合成ESBL的铜绿假单胞菌（P.aeruginosa）和大肠杆菌（E.coli）菌株作为ESBL编码质粒的供体,以携带绿色荧光蛋白（green fluorescent protein, GFP）基因的耐氯霉素（chloramphenicol,CHL）大肠杆菌SCC1（E.coli SCC1）作为受体,借助响应面分析,检测并分析了携带有ESBL编码基因的质粒在亚剂量水平的四环素（tetracycline,TC）,磺胺甲噁唑（sulfamethoxazole,SMZ）和头孢他啶（ceftazidime,CAZ）单一暴露和共同暴露时,从供体菌株接合传递至受体菌株的特征.结果发现,ESBL编码质粒可在无诱导抗生素胁迫下,以平均0.001 5和0.004 2的频率分别由铜绿假单胞菌和大肠杆菌供体接合转移至受体大肠杆菌SCC1菌株,具有较低的"适应性代价",并在质量浓度低于最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）的抗生素暴露下更易在大肠杆菌菌株之间传递.大肠杆菌菌株之间的接合转移显著发生在质量浓度低于0.03 mg·L^-1的TC与质量浓度低于0.002 mg·L^-1的CAZ单一暴露或共同暴露时,并可被亚MIC的TC显著抑制.铜绿假单胞菌与大肠杆菌间的接合转移可在5倍MIC的TC、CAZ共同暴露时被显著诱导,未检测到亚MIC水平抗生素对其的促进作用.

关键词：

广谱β-内酰胺酶（ESBL）; 质粒; 接合体; 抗生素; 亚剂量; 响应面分析;

基金资助：

国家水体污染控制与治理科技重大专项（2017ZX07207002-05）；上海交通大学-新加坡国立大学重大国际合作项目（CREATE）；