一步法構建無抗性標記的高強度自主發(fā)光銅綠假單胞菌用于快速連續(xù)檢測活體小鼠體內菌量
銅綠假單胞菌是一種環(huán)境中廣泛存在的革蘭氏陰性菌，它是醫(yī)院內感染的主要病原菌之一。目前抗菌藥仍是治療銅綠假單胞菌感染的首選，主要包括β-內酰胺類、氨基糖苷類、多粘菌素類和喹諾酮類。然而，抗生素的廣泛應用及不合理使用導致產(chǎn)生細菌的耐藥性問題日益嚴重。因此，新的抗銅綠假單胞菌藥物和新療法的研發(fā)迫在眉睫，而高效的動物模型更有利于加快新藥的研發(fā)。
近日，中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、呼吸疾病國家重點實驗室&粵港澳呼吸系統(tǒng)傳染病聯(lián)合實驗室張?zhí)煊钫n題組利用合成生物學原理和技術將帶有優(yōu)選啟動子的自主發(fā)光操縱子元件、Mini-Tn7系統(tǒng)和Xer/dif系統(tǒng)相結合，利用內源XerC/D酶刪除抗性基因，一步法構建了無抗性標記的高強度自主發(fā)光銅綠假單胞菌（SfAlPa）。在暗室，用肉眼不僅可見SfAlPa菌落可發(fā)出藍綠色光，而且驚人的是可見到感染小鼠發(fā)光并可用家用相機拍攝出清晰圖像。發(fā)光值與細菌載量具有良好的相關性且發(fā)光非常穩(wěn)定。利用SfAlPa建立的小鼠感染模型可實現(xiàn)無創(chuàng)、高效、實時監(jiān)測活體小鼠體內菌載量及分布變化，顯著提升抗銅綠假單胞菌藥物的篩選效率，大幅降低所需的小鼠數(shù)量和經(jīng)濟成本等。
該成果以題為Rapid, serial, non-invasive quantification of Pseudomonas aeruginosa in live mice with a selectable marker-free autoluminescent strain的文章在國際學術期刊Biosensors and Bioelectronics在線發(fā)表。該工作并列第一作者是中國科學院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院王帥和余崴博士，在廣州市胸科醫(yī)院和廣州醫(yī)科大學的協(xié)助下完成。該課題受到國家科技重大專項重大創(chuàng)新藥創(chuàng)制專項、中國科學院項目、廣東省特支計劃等項目經(jīng)費的支持。
圖1、自主發(fā)光銅綠假單胞菌感染小鼠采用不同藥物治療后活體成像
