JPATH 杂志的病原体 2090 - 3065 2090 - 3057 Hindawi 10.1155 / 2018/4518541 4518541 研究文章 金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素基因的流行在社区获得 金黄色葡萄球菌:一个实时PCR研究 http://orcid.org/0000 - 0003 - 4724 - 4750 Karmakar 阿米特 1 Jana Debarati 1 杜塔 (Kunal 1 Dua Parimal 1 http://orcid.org/0000 - 0002 - 8465 - 3759 戈什 Chandradipa 1 Rodriguez-Palacios 亚历山大 微生物实验室 人类生理学系与社区健康 维德雅瑟格大学 Paschim Medinipur 西孟加拉721102 印度 vidyasagar.ac.in 2018年 2 9 2018年 2018年 31日 01 2018年 10 07年 2018年 05年 08年 2018年 2 9 2018年 2018年 版权©2018 Amit Karmakar et al。 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。

金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素( luk-pv)是一种细胞毒素,引起白细胞的破坏和组织坏死。本研究的目的是确定的患病率 pv₁, 台面式晶体管, nuc基因在 金黄色葡萄球菌隔离来自前鼻孔和浅表皮肤感染的网站在一个贫民窟人口西孟加拉邦,印度。表达水平的 pv₁基因也进行了分析。22 金黄色葡萄球菌菌株被孤立,表型和基因型的具体考试 金黄色葡萄球菌隔离。分子识别是由使用特有的16 s rRNA PCR引物对最后22隔离被认为是积极的作为 金黄色葡萄球菌。抗生素响应这些隔离的最低抑制浓度(MIC)和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分离株与万古霉素使用肉汤稀释法测定。抗菌谱分析孤立 金黄色葡萄球菌抗生素耐药性菌株对不同抗菌药物显示从27到91%。麦克风对万古霉素的结果显示,95%的菌株是VSSA和5%是签证。68%隔离是对甲氧西林耐药。所有的隔离都进行检测 pv, mec一个, nuc基因,9%,68%,27%被发现港口 pvl, mec一个, nuc基因,分别。所有的MRSA菌株产生高中等水平的生物膜。 pvl基因表达 在体外通过实时PCR。低∆Ct值(0.493)是高表达的象征 pvl在一个 金黄色葡萄球菌压力。因此,检测 pvl基因在社区获得 金黄色葡萄球菌表明致病性的出现 金黄色葡萄球菌在社区设置在研究地区。现有的探索是非常必要的和高水平耐多药的信息 金黄色葡萄球菌包括耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染。

1。介绍

迄今为止,主要的人类病原体, 金黄色葡萄球菌,已经成为威胁到我们的生活,因为精化的几种不同的毒力因子。金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素(PVL)是最重要的毒力因子之一 金黄色葡萄球菌。这个孔隙形成β细胞毒素与组织坏死和也会引起白细胞的破坏膜( 1]。噬菌体的遗传物质生产PVL细胞毒素的巨大贡献。PVL携带 金黄色葡萄球菌菌株毒力更强,比PVL负高度传染性的病毒株 金黄色葡萄球菌 pvl基因编码PVL细胞毒素包括两个exoprotein子单元,由LukS-PV和LukF-PV[编码 2, 3]。这两个co-transcribed基因共同行动作为一个亚基组装形成孔隙的宿主免疫细胞的细胞膜特别是白细胞,单核细胞和巨噬细胞 4]。PVL携带 金黄色葡萄球菌负责不同的危及生命的侵袭性疾病,还皮肤和软组织感染。PVL-SA感染皮肤是红色和发炎的浓汁。它可以有不同的蜂窝组织炎等表象,脓肿,沸腾,毛囊炎,等。起初,PVL携带 金黄色葡萄球菌感染的皮肤和软组织感染,但逐渐扩散到肺和肺组织破坏,导致出血性坏死性肺炎,其中最致命的疾病引起的 金黄色葡萄球菌( 5]。

在最近的一次,有一个整体的患病率增加 pvl积极的 金黄色葡萄球菌在全球范围内。但可变利率的患病率已报告来自不同国家,即。在中国,12.8% ( 6),德国(30% 7),45.3%在日本,和最显著的97%在美国 8]。

迄今为止PVL已经成为最重要和重要的毒力因子的社区 金黄色葡萄球菌。的患病率 pvl耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分离株之间的基因没有被充分报道来自印度。本研究进行调查PVL患病率和 pvl表达水平与某些其他毒性标记从西孟加拉邦,印度。研究区域是显示在图 1

研究区域包括不同的贫民区收割(Lat。22°23 41.57′N 22°26 22.02′N;长。87°17′23.6515.35 E 87°20′E)。

2。材料和方法 2.1。样品收集

总共25株non-repeat社区 金黄色葡萄球菌收集从人体不同的贫民区Midnapore镇(Lat。22°23′41.57N 22°26 22.02′N;长。87°17′23.6515.35 E 87°20′在印度的西孟加拉邦,E),从2015年11月到2016年3月。协议在本研究与人体有伦理批准机构审查委员会(仍)之前,印度医学研究理事会()在人类受试者的生物医学研究中的伦理指南。细菌隔离被分为三组的网站收集、年龄段和性别(表 1)。样本采集、无菌棉签人造丝使用技巧;为干燥潮湿的伤口直接使用但伤口用无菌盐水浸湿,这样它可以增加有机体的复苏的机会从受感染的网站。

源数据的收集样本根据收集站点,性别和年龄组受感染的个人。

浅表感染网站(n = 5) 鼻拭子(n = 20)
男性(n = 3) 女(n = 2) 男性(n = 7) 女(n = 13)
30. y e 一个 r 年代 31日 y e 一个 r 年代 30. y e 一个 r 年代 31日 y e 一个 r 年代 30. y e 一个 r 年代 31日 y e 一个 r 年代 30. y e 一个 r 年代 31日 y e 一个 r 年代
2 1 1 1 4 3 8 5
2.2。<斜体>金黄色葡萄球菌的分离和鉴定< /斜体>

所有的样品都转移到2通用% Luria肉汤(每个标本),在37°C摇晃孵化器孵化。16小时后所有的样品被接种到甘露醇盐琼脂板和孵化24 - 25日小时37°C ( 14]。所有黄色色素菌落接种到磅琼脂文化保存在4°C。由此产生的经济增长的媒体各自的盘子是殖民地特点和形态学检查。每种文化进行革兰氏染色法,检测过氧化氢酶的生产,自由凝固酶,黄色色素,thermonuclease (TNase)根据Lancette和Tatini[方法描述 15]。

2.3。从细菌中提取DNA文化隔离

从细菌培养,提取的DNA快速沸腾的方法之后( 14]。总之,4 - 5单殖民地从一夜之间成长文化在200年接种 μl 99°C的无菌Milli-Q水和煮10分钟。10分钟在14000转离心后,上清液收集在一个无菌轻轻地微型离心机管。合成模板DNA是储存在−20°C和2 μl(每个样本用于PCR分析。

2.4。分子识别通过PCR扩增的<斜体> 16 s rRNA < /斜体>基因

表型孤立和确认 金黄色葡萄球菌隔离被使用引物PCR扩增分析对进一步测试(表 3)种专一性 16 s rRNA基因。这些引物扩增片段从228个基点 16 s rRNA基因的分离 金黄色葡萄球菌菌株。PCR过程进行了25 μl聚合酶链反应管和每个反应混合物包含2.5 μl PCR缓冲(10倍);1 μl (1 u / μl) Taq DNA聚合酶;2 μl核苷酸(200毫米);1 μ每个引物(10 pmol / l μl);2.5 μ10 ng / l ( μl)的模板DNA;和15.75 μl PCR年级水。PCR扩增过程发生的热循环的热循环(埃普多夫,德国)开始,最初在94°C变性2分钟紧随其后的是33周期,每个组成的变性在94°C,持续30秒,30秒退火在50°C,聚合在72°C 45秒,最终在72°C扩展了4分钟。 金黄色葡萄球菌写明ATCC 25923年作为积极的控制在这个实验中。

2.5。生化特性的<斜体>金黄色葡萄球菌< /斜体>菌株

被证实的菌株 金黄色葡萄球菌通过特有的 16 s rRNA进一步评价不同生化测试包括甘露醇发酵和生长在高盐浓度、明胶水解,尿素水解、蛋白酶活动牛奶琼脂培养基,脂肪酶生产蛋黄琼脂培养基(HiMedia、孟买)和水解七叶灵的标准方法 16- - - - - - 19)和刚果红琼脂(CRA)测试 20.]。

2.6。生物膜试验

生物膜试验在硼硅酸盐玻璃管根据Watnick描述的方法等。 21]。短暂,隔离是生长在一夜之间3毫升Luria肉汤。然后5 μl在一夜之间的文化是添加到500年 μl无菌磅的试管稀释1:10 0的。试管都站静态24小时后,测试管与蒸馏水冲洗大力清除所有不依从细胞。此外,600年 μl 0.1% (w / v)增加了结晶紫和孵化30分钟。然后用蒸馏水冲洗大力试管。1毫升DMSO溶液添加到它涡流紧随其后。孵化后10分钟光密度测量在570海里。每个试验进行了一式三份。获得的光学密度的平均值被分为三个类所显示Cha et al。 22),这样与OD的菌株570年< 0.2、0.2≥OD570年≤1.0,OD570年> 1.0被定义为生物膜nonformers和生物膜成型机疲弱的水平和强大的水平。

2.7。抗生素敏感性的孤立的<斜体>金黄色葡萄球菌< /斜体>

抗生素敏感性的模式 金黄色葡萄球菌隔离是由磁盘使用商业抗生素磁盘采购从HiMedia扩散法,孟买( 23]。使用的抗生素磁盘如下:氨苄西林(30 μ萘啶酸(30克) μ氯霉素(30克) μ链霉素(10 g) μg),卡那霉素(30 μg)、头孢西丁(30 μg)、新生霉素(30 μg)和红霉素(10 μ克)。抗生素敏感性的隔离是评估根据临床和实验室标准研究所(CLSI) [ 23]。最低抑制浓度(MIC)的万古霉素是由肉汤稀释法从VRSA区分VSSA根据临床和实验室标准研究所(CLSI, 2015) 24]。

2.8。检测<斜体>台面式晶体管、nuc < /斜体>和<斜体> pvl < /斜体>基因

检测 台面式晶体管,nuc, pvl基因的 金黄色葡萄球菌是由使用gene-specific底漆对PCR扩增分析(表吗 3)。PCR过程进行了25 μl聚合酶链反应管和每个反应混合物包含:2.5 μl PCR缓冲(10倍);1 μl (1 u / μl) Taq DNA聚合酶;2 μl核苷酸(200毫米);1 μ每个引物(10 pmol / l μl);2.5 μ10 ng / l ( μl)的模板DNA;和15.75 μl PCR年级水。PCR扩增过程发生的热循环的热循环(埃普多夫,德国),开始在94°C,最初变性2分钟紧随其后的是33周期,每一个包括94°C 1分钟和退火55°C 45秒,50°C 50秒,50°C为45秒 台面式晶体管、nuc pvl基因,分别和共同扩展72°C的45秒,最终在72°C扩展4分钟。积极控制写明ATCC 33591,写明ATCC 25923,写明ATCC 49775 金黄色葡萄球菌分别使用在每一个实验。PCR扩增子可视化在琼脂糖凝胶含有溴化乙锭(1 μg / ml)凝胶Doc™XR系统(美国Bio-Rad)和照片拍摄的图像分析。片段DNA的147个基点、270个基点和433个基点对应 台面式晶体管, nuc, pvl基因,分别。

2.9。实时聚合酶链反应<斜体> pvl < /斜体>基因

总RNA提取使用纯链接™RNA迷你包(表达载体,卡尔斯巴德,CA)和量化使用紫外可见分光光度计(2000年纳米下降,热费希尔)。总RNA被转换为互补利用反面互补脱氧核糖核酸合成装备(美国热科学)。标准反应包含1 x电力SYBR绿色PCR反应混合液(应用生物系统公司),对引物(表 3),作为模板链的互补。温度程序40周期将在94°C变性1分钟和退火55°C,持续30秒。反应是进行步骤1 + 96 -实时PCR系统(应用生物系统公司)。一式三份和样本分析 矩形一个是用作正常化内生控制( 25]。

2.10。统计分析

数据分析和绘图的数据是使用Microsoft Excel。均值的均值和标准误差也计算出每个定量变量使用Microsoft Excel。

3所示。结果

总共25 nonduplicate隔离 金黄色葡萄球菌得到来自不同城市的贫民窟地区西孟加拉邦,印度,包括在这项研究中。从鼻拭子样本收集和浅表感染网站的主题。25间隔离,22株(88%)被孤立使用选择性MSA媒体,然后这些隔离标识为 金黄色葡萄球菌由几个表型表达的不同生化检测(表 2)。所有 金黄色葡萄球菌隔离在这项研究中被证实使用种特异的PCR引物(表 3)。在这项研究中,我们发现,100%,91%,和23%的隔离是过氧化氢酶阳性,凝固酶,分别和耐热核酸酶。分离菌株的68%、55%、和68%生产的蛋白酶,脂肪酶,分别和非白人色素殖民地。的电阻率 金黄色葡萄球菌不同的抗生素从27到91%不等。电阻的 金黄色葡萄球菌分离株对氨苄西林(91%)、萘啶酸(91%)、氯霉素(36%)、链霉素(27%)、卡那霉素(55%)、头孢西丁(68%)、新生霉素(64%)、和红霉素(82%)被发现。 金黄色葡萄球菌隔离显示阻力至少一个代理三个或更多抗菌素类是贴上耐多药。因此,所有 金黄色葡萄球菌菌株分离耐多药在这项研究中被发现。在目前的研究中,发现了耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的流行率为68%。它也发现5%的孤立 金黄色葡萄球菌万古霉素中间体和95%的孤立 金黄色葡萄球菌万古霉素敏感所有的菌株被发现VRSA。一般观察,slime-producing菌株显示为黑色的殖民地,而non-slime-producing菌株表现为红色殖民地CRA盘子。在社区获得隔离,15 22 (68%) 金黄色葡萄球菌菌株似乎slime-producing 48小时孵化后37°C。此外,在本研究7例(32%)被发现的生物膜形成和15(68%)隔离是温和的生物膜形成。所有的隔离是biofilm-negative(图 2)。百分之二十七(27%)菌株被发现港口 nuc基因(图 3)。 台面式晶体管 pvl基因检测到17的22(68%)和2的22隔离(9%),分别为。所有的 pvl窝藏隔离拥有 mec一个基因(图 3)。低∆Ct值(0.493)在中存在高表达的象征 pvl在一个 金黄色葡萄球菌应变(图 4)。

生化鉴定和表征 金黄色葡萄球菌

测试 源的隔离
表面的感染的网站 鼻拭子
没有 (%) 没有 (%) 没有 (%)
殖民地色素
白色的 01 (20) 2 (11.8) 3 (14)
奶油 1 (20) 3 (17.6) 4 (18)
黄色的 3 (60) 12 (70.6) 15 (68)
革兰氏染色剂 5 (100) 17 (100) 22日(100)
过氧化氢酶活性 5 (100) 17 (100) 22日(100)
凝固酶活动 5 (100) 15 (88) 20 (91)
Tnase活动 4 (80) 1 (06) 5 (23)
甘露醇发酵与高盐浓度 5 (100) 17 (100) 22日(100)
白明胶酶活动 4 (80) 16 (94) 20 (91)
蛋白酶活性 3 (60) 12 (71) 15 (68)
脲酶活性 4 (80) 15 (88) 19 (86)
脂肪酶生产 2 (40) 10 (59) 12 (55)
七叶灵水解 1 (10) 5 (29) 5 (27)

正数,比例提出了括号。

引物的序列 16 s rRNA,台面式晶体管,nuc pvl, recA基因的 金黄色葡萄球菌

目标基因 方向 引物序列 扩增子大小(bp) 引用
16 s rRNA FR GTAGGTGGCAAGCGTTATCCCGCACATCAGCGTCAG 228年 ( 9]
nuc FR GCGATTGATGGTGATACGGTTAGCCAAGCCTTGACGAACTAAAGC 270年 ( 10]
台面式晶体管 FR GTGAAGATATACCAAGTGATTATGCGCTATAGATTGAAAGGAT 147年 ( 11]
pvl FR ATCATTAGGTAAAATGTCTGGACATGATCCAGCATCAAGTGTATTGGATAGCAAAAGC 433年 ( 12]
recA FR AAAGTTCAGGTAAGACGACAGTCCCATTTCACCTTCAATTTCAG 277年 ( 13]

生物膜的形成能力的社区从贫民窟地区菌株。

(一)琼脂糖凝胶电泳模式的识别 金黄色葡萄球菌特定的16 s rRNA基因。米,分子量标记。莱恩1-13,不同的临床菌株 金黄色葡萄球菌。负控制巷14日, 大肠杆菌(SM10 λpir)。(b) nuc基因。M,分子量DNA标记(100个基点的DNA梯);巷1,积极控制;通道2,3,4,5,270个基点乐队获得临床菌株的DNA。巷6 -控制( 葡萄球菌epidermidis)。(c)琼脂糖凝胶电泳显示扩增产品菌进行的模式 台面式晶体管基因。M,分子量DNA标记(100 bp DNA梯)。巷1,积极控制;通道2、3、4、5、6,147个基点乐队获得耐甲氧西林金黄色葡萄球菌临床菌株的DNA。巷7 -控制( 葡萄球菌epidermidis)。(d)琼脂糖凝胶电泳显示扩增产品菌进行的模式 pvl基因。通道1和2,433个基点乐队获得耐甲氧西林金黄色葡萄球菌临床菌株的DNA。

比较分析中存在循环阈值的测定。黑条代表看家基因, recA,和灰色酒吧代表 pvl基因。

4所示。讨论

在目前的研究中,非常高的电阻率尤其对青霉素和卡那霉素、头孢西丁、新生霉素和红霉素观察孤立的社区 金黄色葡萄球菌菌株。2005年,Kazakova et al。 26]报道community-associated耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(CA-MRSA)克隆隔绝我们足球运动员与皮肤脓肿。压力是大多数抗菌药物除了容易 β-lactams和大环内酯类。履新et al。 27)的检测报告 台面式晶体管基因分离的56.8%临床和社区设置。在这项研究中,从22个临床分离株,15(68%)隔离是黏液生产国。Jain和阿加瓦尔 28]报道一个更高的利率,64%的葡萄球菌生物膜生产商了血管内隔离CRA的方法。Zalipour et al。 29日)报道,43(54.4%)生物膜形成菌株被发现在临床标本在伊朗CRA化验。在最近的研究中,7例(32%)隔离是强大的生物膜成型机和15(68%)隔离是温和的生物膜成型机。Mathur et al。 30.)报道,57.8%的葡萄球菌临床分离株建立biofilm-positive特点,表现出高14.47%和39.4%和温和的生物膜生产,分别在印度。全球出现的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌临床医生是严重的公共卫生问题和挑战。各种因素投入的致病性和耐药性 金黄色葡萄球菌。第一PVL积极耐甲氧西林金黄色葡萄球菌是注意到在1990年代末,这些菌株分布全球近年来( 31日]。PVL的作用在增强毒性 金黄色葡萄球菌正在审议及其致病性。金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素上升的致病性 金黄色葡萄球菌坏死,加速细胞凋亡和多形核和单核细胞的损伤,从而导致死亡率和发病率( 32]。PVL是一般用作社区获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的一个标志,负责深皮肤软组织感染,其中包括( 33, 34]。然而,PVL的全球计划中耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分离株不同。PVL的患病率较低据报道从世界其他地区(在法国5%,英国4.9%,8.1%在沙特阿拉伯,有14.3%在孟加拉国)( 32, 35- - - - - - 37)反映出显著变化的PVL患病率地理区域和社区。Kaur et al。 38),来自印度、报道总体62.85%的患病率PVL MRSA和MSSA(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌:85.1%,MSSA: 48.8%),它描绘了更高的PVL患病率MRSA相比,目前的发现。Johnsson et al。 39)检测 pvl基因在一个隔离从65例(1%) 金黄色葡萄球菌菌血症,在两个(2.19%)隔离皮肤感染,患者从91年在4(7.27%)和隔离来自55个患者呼吸道感染。Rostamzad et al。 40)报道,32耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分离株,十三隔离(40.62%)呈阳性的 luk-pv基因从医院隔离。更高的PVL患病率(14岁以下)儿童观察比成人和老年群体的病人。类似的观察是在另一项研究来自印度( 41]。流行病学资料表明,社区获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌相关的毒性很高 pvl基因但PVL协会的直接证据发病机理仍然是有限的( 42]。低∆Ct值(0.493)的存在表明高表达 pvl基因 金黄色葡萄球菌在目前的研究中。然而,在以往的研究的低表达 luk-pv据报道( 43]。在 金黄色葡萄球菌,表达式的毒素和其他因素可以测量用金黄色葡萄球菌杀白细胞毒素(PVL)表达 在活的有机体内条件( 44]。此外,表达 pvl基因增强的sub-MIC值 β内酰胺抗生素( 45]。研究人口有一个小的健康教育,他们通常使用 β内酰胺抗生素治疗各种感染;这可能是高表达的原因 pvl基因 在体外条件。因此,检测 pvl基因在社区隔离 金黄色葡萄球菌是致病的出现指示 金黄色葡萄球菌在社区设置在研究地区。

5。结论

当前的研究反映了耐多药的高水平 金黄色葡萄球菌在社区感染。的患病率 pvl耐甲氧西林金黄色葡萄球菌分离株之间的基因在这个研究很低。的存在 pvl在耐多药耐甲氧西林金黄色葡萄球菌等细菌可能是致命的,临床医生具有挑战性的条件。研究人口有一个小的健康教育,他们通常使用 β内酰胺抗生素;这可能是潜在的高表达的原因 pvl。因此,检测 pvl在社区隔离 金黄色葡萄球菌表明致病性的出现 金黄色葡萄球菌在社区设置在研究地区。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

作者是感激的人参与了这项研究。

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