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研究动态|我院检验中心李永伟教授团队在国际知名杂志发表研究论文

2024年1月5日,国际知名杂志《Applied Microbiology and Biotechnology》(2023年影响因子/JCR分区:5.0/Q1)杂志在线发表了我院检验中心李永伟教授团队题为“Quercetin: a promising virulence inhibitor of Pseudomonas aeruginosa LasB in vitro”(槲皮素:一种具有潜力的铜绿假单胞菌 LasB 体外毒力抑制剂)的研究论文。

随着抗生素的不当使用,抗生素耐药性已成为铜绿假单胞菌感染患者面临的主要困境。弹性蛋白酶 B(LasB)是铜绿假单胞菌分泌的一种主要胞外毒力因子,已被确定为抑制毒力治疗的关键靶点。槲皮素是一种天然类黄酮,作为一种抗毒力制剂具有广阔的前景。研究团队致力于评估槲皮素对铜绿假单胞菌 LasB的影响,并阐释其潜在机制。

团队研究人员首先利用分子对接和分子动力学模拟结果揭示了槲皮素与 LasB之间存在相当有利的分子间相互作用。弹性蛋白酶刚果红试验和弹性蛋白荧光法测定发现,在≤256μg/ml的亚MIC浓度刺激下,槲皮素不仅能抑制铜绿假单胞菌标准株PAO1和临床分离株中LasB弹性蛋白酶的含量和活性,还能下调LasB基因的转录水平。毒力基因相关性分析发现,临床铜绿假单胞菌菌株中的毒力基因lasB与QS系统调控基因lasI、lasR、rhlI和rhlR之间存在显著的正相关。随后的研究又发现,在ΔlasI和ΔlasIΔrhlI PAO1突变菌株中lasB基因表达量和LasB活性显著降低。此外,槲皮素还能显著抑制QS 系统调控基因 lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsA 和 pqsR 的表达水平,并有效抑制 PAO1 培养上清液中 3-oxo-C12-HSL 和 C4-HSL 信号分子的合成。槲皮素还能与QS系统天然配体OdDHL、BHL和PQS竞争结合受体蛋白LasR、RhlR和PqsR,形成更稳定的复合物。综上所述,槲皮素在体外干扰铜绿假单胞菌的QS系统,从而抑制 LasB的活性和产生方面表现出巨大的潜力,这可能为铜绿假单胞菌感染的抗毒力疗法提供了新的选择。

槲皮素与LasB蛋白分子和对接分子动态模拟结果

亚MIC槲皮素对PAO1弹性蛋白酶LasB和生长曲线的影响

槲皮素对PA临床分离株LasB弹性蛋白酶活力和含量的影响

槲皮素对PAO1 QS系统中自诱导信号分子合成和分泌的影响(LC-MS/MS)

团队成员刘心伟副主任技师为共同通讯作者,硕士研究生任彦颖为第一作者。检验中心李永伟教授团队一直从事铜绿假单单胞菌耐药机制和中医药抗感染研究,已发表高水平相关研究论文多篇。

原文链接

https://link.springer.com/article/10.1007/s00253-023-12890-w

(图文/李永伟)

(编辑/王伟琰 审核/杨静谊)