遗传筛选确定了oprF在亚抑制性抗生素刺激铜绿假单胞菌生物膜中的作用

铜绿假单胞菌是一种革兰氏阴性的机会性致病菌，是医院感染的主要原因之一。它能够形成生物膜，这是一种由细菌产生的多糖、蛋白质和胞外DNA(eDNA)组成的自我包裹的基质。生物膜的形成是铜绿假单胞菌在各种表面(包括医疗设备)上定植并难以治疗的重要因素，导致慢性感染。

研究首先观察到，多种类别的亚抑制性抗生素能够剂量依赖性地增加铜绿假单胞菌PAO1菌株的生物膜形成。这一发现表明，亚抑制性抗生素可能作为一种防御性响应，通过改变细菌的生理状态来促进生物膜的形成。

为了进一步探究这一现象背后的分子机制，研究者进行了遗传筛选，以鉴定对亚抑制性抗生素刺激反应不足的突变体。

在筛选过程中，研究者发现了几个关键基因的突变体在亚抑制性抗生素处理下生物膜形成能力减弱。其中，oprF基因编码的外膜孔蛋白OprF在生物膜刺激中起着至关重要的作用。OprF的缺失不仅导致对亚抑制性抗生素的生物膜刺激反应减弱，还影响了铜绿假单胞菌的毒力和免疫感应。

另一个关键基因sigX编码的ECF sigma因子SigX也被发现在亚抑制性抗生素诱导的生物膜形成中发挥作用。SigX的缺失导致铜绿假单胞菌对亚抑制性抗生素的生物膜刺激反应不足。SigX通常响应环境刺激并调控大量基因的表达，其在生物膜形成中的具体作用机制尚待进一步研究。

参考文献： Yaeger, L.N., Ranieri, M.R.M., Chee, J. et al. A genetic screen identifies a role for oprF in Pseudomonas aeruginosa biofilm stimulation by subinhibitory antibiotics. npj Biofilms Microbiomes 10. 30 (2024). https://doi.org/10.1038/s41522-024-00496-7