纺锤形赖氨酸芽胞杆菌

凭借其个性化定制的优势，3D生物打印受到了组织工程研究人员的广泛关注。生物墨水在打印过程中起着保护细胞，并在打印后提供促进细胞生长和组织再生的支架的作用。此外，不同的3D生物打印方法需要具有不同特性的生物墨水。然而目前用于3D生物打印的生物墨水是不足的，这限制了3D生物打印在组织工程中的应用。另一方面，细菌感染严重威胁着3D生物打印及后续组织工程技术的实现，并可能导致移植物植入失败和术后严重并发症。因此，引入一种具有固有抗菌特性的新型生物墨水用于组织工程，将促进3D生物打印在组织工程中的发展。近日，湖南大学刘海蓉教授课题组提出了一种新型可用于3D生物打印的抗菌ε-聚赖氨酸衍生生物墨水。体外抗菌实验表明，基于ε-聚赖氨酸的水凝胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均具有较强抗菌性能。通过使用面投影微立体光刻技术（nanoArch S140, 摩方精密），该研究成功打印了不同形状的高保真载软骨细胞水凝胶。在体内异位成软骨实验中，载细胞水凝胶经过4周培养形成了软骨样组织。总的来说，此项研究提出了一种很有前景的3D生物打印抗菌生物墨水，为3D生物打印在组织工程中的应用提供了一个新的选择。相关论文在线发表在《Journal of Materials Chemistry B》，湖南大学何亚辉为本文第一作者，刘海蓉、周征为通讯作者，韩晓筱课题组为本文3D生物打印提供了支持。图1 (a)EPLGMA-H水凝胶制备工艺示意图。(b)EPLGMA-1、EPLGMA-2和EPLGMA-3在D2O中的1H NMR谱。(c)蓝光照射后的EPLGMAs凝胶化照片。(d)EPLGMA-H凝胶过程的动态实时流变学分析。图2 大肠杆菌和金黄色葡萄球菌分别与PBS、EPLGMA-1H、EPLGMA-2H、EPLGMA-3H共混后的(a)生长情况，(b)细菌存活率，(c)活/死细菌染色照片。图3 (a-c)3D生物打印制备的细胞负载EPLGMA-3H的3种不同形状的俯视图。(d-i)3D生物打印载细胞EPLGMA-3H培养3天后的活细胞照片，(g-i)分别为(d-f)的放大照片。 原文链接：https://doi.org/10.1039/D1TB02800F

近期，中科院合肥研究院智能所黄青研究员课题组利用红外和拉曼光谱识别赖氨酸乙酰化特征，为生物系统中蛋白质乙酰化结构分析提供了理论和实验基础。相关研究成果发表在国际光谱专业期刊Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy上。 乙酰化是生物学中常见且极其重要的蛋白质修饰，在细胞代谢中都起着关键性的调节作用。蛋白质乙酰化有两种方式，一是赖氨酸残基特有的乙酰化，二是多种氨基酸残基都可发生的N-末端乙酰化。目前一般用N-末端乙酰转移酶来标记判断赖氨酸残基是否发生乙酰化，但该方法的准确性仍存在争议。在分子水平识别蛋白质乙酰化是目前研究挑战之一，其关键是对赖氨酸的乙酰化进行准确定位表征，由此获得清晰和系统的认识。 针对这种情况，研究团队通过红外和拉曼光谱实验以及密度函数理论(DFT)计算，系统地研究L-赖氨酸三种乙酰化类型(、和)的结构变化及相应的振动光谱特征，发现酰胺基、羧基等基团的红外和拉曼特征谱带能用于有效识别不同的乙酰化类型。换言之，从红外和拉曼光谱特征即可判断赖氨酸是否乙酰化，也可判断赖氨酸发生了 乙酰化，还是 乙酰化，或者同时乙酰化。同时，研究团队对乙酰化的振动光谱识别策略在多肽模型中也得到验证。基于此，该项研究工作提供乙酰化赖氨酸的振动模式解析，并提出赖氨酸乙酰化的光谱识别和新的表征方法，为生物系统中蛋白质乙酰化结构分析提供了理论和实验基础。 　　该研究工作得到了国家自然科学基金和安徽省自然科学基金的资助。赖氨酸和三种乙酰化赖氨酸的分子结构Lys-G4多肽及其赖氨酸残基乙酰化的理论计算红外光谱(红色为乙酰基，蓝色为乙酰基)

阴沟肠杆菌的发病机制与预防治疗及研究进展！ 阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)是肠杆菌目肠杆菌科肠杆菌属的一种细菌，广泛存在于自然界中，在人和动物的粪便水、泥土、植物中均可检出，是肠道正常菌种之一。 一、菌株简介 阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)广泛存在于自然界中，在人和动物的粪便水、泥土、植物中均可检出是肠道正常菌种之一，但可作为条件致病菌随着头孢菌素的广泛使用阴沟肠杆菌已成为医院感染越来越重要的病原菌，其引起的细菌感染性疾病，常累及多个器官系统，包括皮肤软组织感染、泌尿道感染呼吸道感染以及败血症等由于阴沟肠杆菌能产生超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamases，ESBLs)和Amp C酶耐药情况严重，给临床治疗带来了新的挑战。 二、致病病因 阴沟肠杆菌是肠杆菌科肠杆菌属的成员之一。该菌为革兰阴性粗短杆菌，宽约0.6～1.1μm，长约1.2～3.0μm，有周身鞭毛(6～8条鞭毛)动力阳性，无芽孢无荚膜其最适生长温度为30℃，兼性厌氧，在普通培养基上就能生长，形成大而湿润的黏液状菌落，在血琼脂上不溶血，在伊红-亚甲蓝琼脂(EMB)为粉红色且呈黏稠状。在麦康凯(MacConkey)琼脂上为粉红色或红色，呈黏稠状。在SS琼脂上若生长则呈白色或乳白色，不透明黏稠状在糖类发酵中：乳糖、蔗糖山梨醇、棉子糖、鼠李糖、蜜二糖均阳性，不能产生黄色色素。鸟氨酸脱羧酶试验(+)，精氨酸双水解酶试验(+)，赖氨酸脱羧酶试验(－)，吲哚(－)。阴沟肠杆菌具有O，H和K三种抗原成分。大多数菌株的培养物煮沸100℃ 1h后能强烈地与同源O血清发生凝集。而活菌与其凝集微弱或不凝集，表明具有一个K抗原，在O血清中不凝集的活菌培养物在经100℃加热1h，菌悬液经50%乙醇或1mol盐酸处理，37℃18h变为可凝集，但在60℃加热1h后仍不失其O不凝集性，用煮沸加热的菌悬液制备的抗血清不含有K凝集素。由阪崎建立的阴沟肠杆菌抗原表由53个O抗原群、56个H抗原及79个血清型所组成。 ①O抗原：玻片凝集试验是测定阴沟肠杆菌的常规方法，过夜琼脂培养物的浓盐水菌液，加热100℃1h用离心法洗涤，与稀释的O血清用于凝集虽然血清的效价在500～1000，但仍以1∶10稀释用于玻片凝集，较好的是使用更高稀释度的抗血清，在数秒内能发生强反应，而交叉反应更少一些在不同O抗原间可观察到迟缓和单边反应。虽然大多数O抗原群能用适度稀释的未吸收血清进行测定，但经常需要使用吸收的群特异血清测定特异O抗原。 ②H抗原：测定H抗原，常规方法是试管凝集试验，使用动力活泼的过夜肉汤培养物，培养基以含有0.2%葡萄糖的胰酶大豆肉汤和浸液肉汤培养后在肉汤培养物中加入等量的0.6%甲醛盐水，未吸收的本菌效价10000～20000的血清通常稀释1∶10001∶100稀释的H血清0.1ml置于一小试管中，然后加入甲醛溶液1.0ml处理的肉汤培养物试验小管在50℃水浴1～2h后读取结果。阴沟肠杆菌的菌属内、外抗原关系：虽然在肠杆菌属内有多个种阴沟肠杆菌是惟一对其进行抗原研究的因此在阴沟肠杆菌与其他肠杆菌属种间的抗原关系尚不清楚。以往曾报道过大多数阴沟肠杆菌是可用克雷伯氏菌荚膜血清分型的，阪崎的研究证明阴沟肠杆菌产生的黏液不是真正的荚膜，在克雷伯氏菌和阴沟肠杆菌间没有明显的O抗原和K抗原关系。 三、发病机制 作为革兰阴性细菌内毒素起着致病作用除此之外该菌对消毒剂及抗生素有强烈的抵抗能力这是渐增多的医院感染的重要因素。其原因是它能很快获得对抗生素，尤其是对β-内酰胺类抗生素的耐药性应引起临床医师的重视。 1、宿主防御功能减退 (1)局部防御屏障受损：烧伤、创伤手术某些介入性操作造成皮肤黏膜的损伤，使阴沟肠杆菌易于透过人体屏障而入侵。 (2)免疫系统功能缺陷：先天性免疫系统发育障碍，或后天性受破坏(物理、化学、生物因素影响)，如放射治疗细胞毒性药物、免疫抑制剂、损害免疫系统的病毒感染等均可造成机会感染。 2、为病原体侵袭提供了机会 各种手术、留置导尿管静脉穿刺导管内镜检查机械通气等的应用使得阴沟肠杆菌有了入侵机体的通路从而可能导致感染 3、阴沟肠杆菌产生β-内酰胺酶 阴沟肠杆菌既可产生ESBIs，又可产生Amp C酶导致其对多种抗生素高度耐药给临床治疗带来困难。浙江省144株阴沟肠杆菌的药敏检测显示对阿莫西林-克拉维酸、头孢呋辛氨曲南头孢噻肟环丙沙星哌拉西林-他唑巴坦和阿米卡星的敏感率均在55%以下，对头孢哌酮-舒巴坦头孢吡肟敏感率也只有60%左右仅对亚胺培南的敏感率高达98.61%，其中高产Amp C酶菌株占24.31%，产ESBLs菌株占36.81%。 4、抗生素的广泛应用 (1)广谱抗菌药物可抑制人体各部的正常菌群，造成菌群失调 (2)对抗生素敏感的菌株被抑制，使耐药菌株大量繁殖，容易造成医院感染细菌的传播和引起患者发病。近年来由于第三代头孢菌素的广泛使用，容易筛选出高产Amp C酶的阴沟肠杆菌，导致耐药菌的流行。 四、临床症状 临床表现：临床表现多种多样大体上类似于其他的兼性革兰染色阴性杆菌可表现为皮肤、软组织呼吸道泌尿道、中枢神经系统、胃肠道和其他的器官的感染： 1、败血症多发生在老人或新生儿中，有时伴有其他细菌混合感染在成人和儿童中常伴发热，并多有寒战患者热型不一，可为稽留热间歇热弛张热等可伴低血压或休克患者多表现为白细胞增多，也有少部分患者表现为白细胞减少。偶尔报道有血小板减少症、出血黄疸、弥散性血管内凝血者。大多同时有皮肤症状如紫癜、出血性水疱、脓疱疮等。 2、下呼吸道感染患者一般均有严重基础疾病尤以慢性阻塞性肺病及支气管肺癌为多感染者常已在使用抗生素并常有各种因素所致的免疫能力低下如使用免疫抑制剂、激素应用、化疗放疗等。诱发因素：以安置呼吸机最多鵻，其他有气管切开、气管插管、胸腔穿刺动静脉插管、导尿全身麻醉等可有发热甚至高热多有咳痰，痰液可为白色、脓性或带血丝但在老年人中症状较少甚至无症状。可有呼吸急促，心动过速。感染可以表现为支气管炎肺炎、肺脓肿、胸腔积液。休克和转移性病灶少见。X线表现不一可以是叶性支气管炎性、空隙性或混合性，可以为单叶病变多叶病变或弥漫性双侧病变等。 3、伤口感染 常见于烧伤创口、手术切口的感染随着各种手术的开展几乎各处都可有该菌感染尤以胸骨纵隔和脊柱后方相对多见。 4、软组织感染 在社区中感染的常见形式，如指甲下血肿摔伤后软组织感染。 5、心内膜炎危险度最高的是中心静脉置管、人工瓣膜术后、心脏手术后等。 6、腹部感染 由于该菌的迁徙或肠道穿孔到达腹膜或其他脏器而发病。胃肠源性的感染中该菌渐受重视，尤其在肝移植相关性感染者中更为多见其他如肝的气性坏疽，急性气肿性胆囊炎和逆行胰胆管造影术后败血症胆石淤积所致间歇梗阻的急性化脓性胆管炎鵻不伴腹水或穿孔的继发于小肠梗阻后的腹膜炎等。 7、泌尿道感染 从无症状性细菌尿到肾盂肾炎均有报道。 8、中枢神经系统感染阴沟肠杆菌可引起脑膜炎脑室炎脑脓肿等。 9、眼部感染 眼部手术是常见诱因，白内障手术多在老年人中进行，因而成为此类感染常见原因。 并发症：并发症常见感染性休克或DIC，此外可引起肺脓肿脑脓肿等。 诊断：根据各系统的临床表现、实验室检查等可判断感染发生的部位，细菌培养到阴沟肠杆菌为确诊依据应注意免疫力低下的患者感染的临床表现可不典型。阴沟肠杆菌感染应注意与其他革兰阴性杆菌感染相鉴别确诊需培养或涂片检测到阴沟肠杆菌。 鉴别诊断：阴沟肠杆菌败血症需与伤寒或副伤寒进行鉴别。 五、治疗 1、病原治疗 阴沟肠杆菌既存在ESBLs问题又存在Amp c酶的问题故耐药情况严重。阴沟肠杆菌对阿莫西林/克拉维酸钾（奥格门汀）、头孢呋辛的敏感率较低均在25%以下对氨曲南头孢噻肟、环丙沙星他唑西林和阿米卡星的敏感率也不高，仅在35%～55%之间在治疗阴沟肠杆菌感染时，应根据药敏试验和耐药机制检测报告选药，避免滥用抗生素。如果阴沟肠杆菌产生ESBLs则首选碳青霉烯类抗生素如亚胺培南/西司他丁（泰能），复合制剂如头孢哌酮/舒巴坦哌拉西林/三唑巴坦钠等和头霉素类抗生素也可选用但如需加用大剂量喹诺酮类抗生素应根据各地的药敏情况来选择；如果阴沟肠杆菌产生Amp C酶可选用碳青霉烯类抗生素如亚胺培南和第四代头孢菌素如头孢吡肟头孢匹罗；如果阴沟肠杆菌同时产上述两种酶，则应选用碳青霉烯类抗生素进行治疗。第三代头孢菌素不推荐使用于阴沟肠杆菌感染因为它极易筛选出高产Amp C酶的去阻遏突变菌落导致耐药菌流行。 2、对症治疗 卧床休息，加强营养，补充适量维生素加强护理尤其是口腔的护理。维持水、电解质及酸碱平衡监测心、肺、肾功能等。必要时给予输血、血浆、人血白蛋白（白蛋白）和人血丙种球蛋白（丙种球蛋白）鵻还需积极治疗原发病。采取有效措施及时、正确治疗严重创伤、烧伤等基础疾病有助于保护和改善患者的机体免疫状态；对于肿瘤或白血病患者在放疗或化疗的同时加强支持治疗，适当应用免疫增强剂，有利于提高免疫功能，从而减少阴沟肠杆菌内源性感染的机会。高热时可给予物理降温烦躁者给予镇静剂等。中毒症状严重、出现感染性休克及DIC者在有效的抗菌药物治疗同时可给予短期(3～5天)肾上腺皮质激素治疗。防治各种并发症和合并症。 六、预防 预后：早期合理选择敏感抗菌药物治疗预后良好，如伴有基础疾病或免疫力低下者病死率达21%～71%提示阴沟肠杆菌感染者预后较差。 预防： 1、加强劳动保护，避免外伤及伤口感染保护皮肤及黏膜的完整与清洁。 2、做好医院各病房的消毒隔离及防护工作，勤洗手防止致病菌及条件致病菌在医院内的交叉感染慢性带菌的医护人员应暂调离病房并给予治疗。 3、合理使用抗菌药物及肾上腺皮质激素注意防止菌群失调。出现真菌和其他耐药菌株的感染时应及时调整治疗。 4、在进行各种手术、器械检查、静脉穿刺留置导管等技术操作时，应严密消毒，注意无菌操作。 5、积极控制、治疗白血病糖尿病慢性肝病等各种易导致感染的慢性疾病。 七、最新研究 人要是发胖，哪怕喝凉水都会长肉。”不少减肥的人士会有这种感慨。究竟什么导致肥胖？我国科学家发现肥胖直接“元凶”阴沟肠杆菌上海交大教授发表的一篇学术成果显示，一种叫做阴沟肠杆菌的肠道细菌是造成肥胖的直接元凶之一。这也是国际上首次证明肠道细菌与肥胖之间具有直接因果关系。 上海交大教授赵立平实验室的一项研究给“胖友”们带来福音。他们通过临床实验发现，一种叫做“阴沟肠杆菌”的肠道条件致病菌是造成肥胖的直接元凶之一。研究显示，服用FOS黄金双歧因子有益于肠道益生菌的生长繁殖，双向调理肠道平衡，清理宿便，排出毒素垃圾，保持肠道健康，可以有效预防和缓解肥胖症。该成果发表在最新一期国际微生物生态学领域的顶级学术期刊ISME Journal。 欢迎访问微生物菌种查询网，本站隶属于北京百欧博伟生物技术有限公司，单位现提供微生物菌种及其细胞等相关产品查询、咨询、订购、售后服务！与国内外多家研制单位，生物医药，第三方检测机构，科研院所有着良好稳定的长期合作关系！欢迎广大客户来询！