一种来自临床肺炎克雷伯菌的可接合KpVP-2型毒力质粒遗传与功能表征

作者: 时间:2023-04-27 点击数:

肺炎克雷伯菌(klebsiella pneumoniae,Kp)毒力主要与获得肺炎克雷伯菌毒力质粒(klebsiella pneumoniae virulence plasmids,KpVPs)有关,包括KpVP-1型与KpVP-2型毒力质粒,但两种类型质粒均为非接合型质粒。香港城市大学Xuemei Yang等人鉴定了一种来自临床高毒力Kp的KpVP-2型毒力质粒,该质粒由接合转移基因整合至KpVP-2型质粒Kp52.145生成。经验证,该质粒可与大肠杆菌(E. coli)临床菌株EC600及其他Kp菌株等多种类型菌株接合,介导高毒力。该成果以题为《Genetic and Functional Characterization of a Conjugative KpVP-2-Type Virulence Plasmid From a Clinical Klebsiella pneumoniae Strain》发表于Frontiers in Microbiology

研究者从一名63岁的女性患者血液中发现一株Kp PM27菌株。粘性测量及糖醛酸定量结果表明该菌株毒力显著高于低毒力菌株FJ8但低于高毒力菌株ST23/K1 HvKP1088,小鼠菌血症模型同样表明PM27具有较高的毒力潜力。相似质粒比对结果显示PM27携带pPM27_VirpPM27_2两个质粒,pPM27_Vir质粒为KpVP-2型质粒但从pPM27_2质粒获得接合转移基因。PM27接合转移结果显示pPM27_Vir能高效转移到其他菌株;与其他低毒力Kp进行接合转移,结果显示接合子粘性及糖醛酸产量显著高于亲本菌株(p < 0.0001),小鼠菌血症模型同样显示接合子获得高毒力,Kp高或低接种量感染下致死率分别提高至100%p = 0.0069)或75%p = 0.04)。

KpVP-2型毒力质粒被证明与Kp高毒力有关,但关于KpVP-2型毒力质粒传播却鲜有报道,该研究鉴定的pPM27_Vir质粒整合获得接合转移基因,为此类毒力质粒的传播提供了可能,可能促进毒力决定簇在肺炎克雷伯菌中的传递。

1 不同菌株的毒力水平。(A)黏度和(B)不同肺炎克雷伯菌株的糖醛酸产量。感染肺炎克雷伯菌5×103 CFU(C)和1×103 CFU(D)的小鼠(n=8)在168小时内的存活率。试验菌株包括肺炎克雷伯菌PM27株、肺炎克雷伯菌EH12PC株、接合株EH12PC-TC、HvKP1088(高毒力对照)和CRKP FJ8(低毒力对照)。


2 pPM27_Vir和pPM27_2与相似质粒的比对。(A)将pPM27_Vir与类似的质粒进行BRIG比对。pPM27_Vir与SB5881 (97%的覆盖率和99.89%的同源性)和Kp52.145 II质粒 (73%的覆盖率和99.97%的一致性) 的相似性最高。(B)将pPM27_2与类似的质粒进行BRIG比对。PPM27_2与Kp52.145(覆盖率为98%,同源性为99.9%)和SB5881 I质粒的相似性最高。(C)将pPM27_Vir和pPM27_2分别与Kp52.145进行比对。通过与来自pPM27_2的IncF质粒接合转移基因的融合,pPM27_Vir可能来自于Kp52.145质粒II。


DOI: 10.3389/fmicb.2022.914884

原文链接https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.914884


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