博士生乔佳鑫在氧化三甲胺介导细菌耐药研究中取得新进展

细菌耐药性已成为严峻的公共卫生问题。肠道微生物携带大量抗生素耐药基因，高脂和高纤维低动物蛋白饮食也与细菌抗药性有关。氧化三甲胺（Trimethylamine N-oxide，TMAO）是一种重要的肠道菌群衍生代谢产物，在心血管疾病和肿瘤免疫发展中发挥作用，但对抗生素功效的的影响仍是未知。

我重点实验室博士研究生乔佳鑫等在氧化三甲胺介导抗生素耐药研究中发现，TMAO（在10~100 mM范围内）以浓度依赖性方式增加了喹诺酮类、氨基糖苷类和β-内酰胺类的最小抑菌浓度（MIC），并增加了抗生素对大肠杆菌的致死剂量。结果说明TMAO是抗感染治疗失败的潜在风险，并为肠道菌群衍生的代谢物和抗生素耐药性之间的关系提供了一个案例。TMAO对抗生素功效的抑制不依赖于TMAO的下游代谢过程和典型的细菌抗性机制(mar基序和外排泵)。有趣的是，TMAO不仅可以保护大肠杆菌在高浓度蛋白变性剂（尿素）压力下存活，也可提高两种通过化学作用或氧化方式介导蛋白质变性的消毒剂（乙醇和过氧化氢）处理后细菌的存活率。因此，蛋白质稳态的破坏可能是不同应激介导的细菌生长抑制/细菌死亡的共同途径。该成果为解决细菌耐药性的全球公共卫生问题提供了一个不同的视角。

近日，该研究成果以“Trimethylamine N-Oxide Reduces the Susceptibility of Escherichia coli to Multiple Antibiotics”为题，在微生物学领域国际期刊《Frontiers in Microbiology》（中科院生物学大类二区，微生物学小类二区，IF: 6.064）上发表。博士生乔佳鑫为该文共同第一作者，硕士生王瑶参与了部分工作，莫日根教授为通讯作者。该研究得到国家自然科学基金（32060016），内蒙古自治区细胞分子调控重点实验室基金（2021PT0002）。

原文连接：

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2022.956673/full

DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2022.956673