表皮葡萄球菌附属基因调节子在胸心外科生物材料植入感染中的作用研究

表皮葡萄球菌（表葡菌）是引起胸心外科生物材料植入感染的主要条件致病菌。生物材料表面细菌生物膜的形成是导致表葡菌感染难治性的重要原因之一。表葡菌附属基因调节子(agr)是浮游状态下细菌团块形成过程中重要的毒力因子调节系统。而在生物材料植入感染中，表葡菌agr所起的作用如何，目前相关研究报道甚少。.本研究拟通过同源重组方法构建表葡菌agr阴性突变株，在前期建立的胸心外科生物材料表面细菌生物膜模型基础上，采用激光扫描技术，探讨表葡菌agr在生物材料表面细菌附着及细菌生物膜形成中的作用；建立大鼠中心静脉插管感染模型，探讨表葡菌agr在中心静脉插管感染大鼠致病中的作用；通过体内、外实验，阐明表葡菌agr对胸心外科生物材料表面细菌生物膜的形成及其在生物材料植入感染中的作用，揭示防治生物材料植入引发的细菌生物膜感染可能作用的分子靶标，为通过基因沉默技术防治生物材料植入感染等后续研究提供实验依据。

表皮葡萄球菌是引起胸心外科生物材料植入感染的主要条件致病菌。生物材料表面细菌生物膜的形成是导致表皮葡萄球菌感染难治性的重要原因之一。旨在研究表皮葡萄球菌agr对胸心外科生物材料表面细菌生物膜的形成及其在生物材料植入感染中的作用。.本项目严格按照计划任务书的有关内容开展研究工作，圆满完成了计划研究内容，达到了预期的研究目标；扩充了表皮葡萄球菌、大肠杆菌agr群体感应信号分子的功能研究。.项目完成情况：①建立了胸心外科常用生物材料-聚氯乙烯材料表面表皮葡萄球菌生物膜体外模型。发现聚氯乙烯材料表面细菌生物膜的形成是一个动态过程，细菌群落数量及细菌生物膜厚度的增加与时间的变化有关，细菌生物膜主要由粘液样物质、活细菌和死细菌组成的多细胞群体结构，细菌生物膜各断层中活/死细菌比例各异，这可能是造成生物膜内的细菌具有抗药性及生物材料植入感染反复发作的重要因素。②采用同源重组方法构建表皮葡萄球菌agr阴性突变株，掌握了同源重组技术；采用激光扫描技术，探讨表皮葡萄球菌agr在生物材料表面细菌附着及细菌生物膜形成中的作用，发现表皮葡萄球菌agr突变可以增加PVC材料表面细菌生物膜的形成能力、细菌群落数量及细菌生物膜厚度，在PVC材料表面细菌生物膜的形成中具有重要作用；③通过建立大鼠中心静脉插管感染模型，探讨表皮葡萄球菌agr在中心静脉插管感染大鼠致病中的作用，发现表皮葡萄球菌agr突变可以使中心静脉插管感染大鼠血清炎症细胞因子的平衡受到破坏、感染率升高、促进静脉导管表面细菌的聚集及细菌生物膜的形成，增强感染组织的炎症细胞浸润能力，可以导致感染失控，增强大鼠中心静脉插管感染的致病力；通过体内、外实验，提示表皮葡萄球菌agr基因可能是胸心外科生物材料植入引发的细菌生物膜感染中的重要毒力调节因子及评价表皮葡萄球菌致病力的重要分子标记，有望成为治疗生物材料植入引发的难治性细菌生物膜感染的新靶点。.项目执行期间取得成果：发表标注基金资助(No.81000672)期刊论文5篇，其中SCI收录论文2篇，国内核心期刊论文3篇。与本项目密切相关的研究成果获2013年云南省首届职工创新成果二等奖1项、2012年云南省科技进步三等奖1项。在国内召开的国际学术会议进行论文交流1篇。项目负责人叶联华遴选为云南省中青年学术和技术带头人后备人才、云南省医学学科带头人；培养了博士生1名，硕士生2名。