空间环境对屎肠球菌的作用和机制研究

来源 :中国空间科学学会空间生命专业委员会第二十届学术研讨会暨中国宇航学会航天医学工程与空间生物学专业委员会第四届学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ntudqliweiwei
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  随着航天事业的发展,全球范围的各个国家越来越重视外太空的探索,目前已有多个发达国家建立了自己的空间站。空间站医学保障研究的一个中心问题,就是对常见病原菌感染的有效防治。屎肠球菌是人及动物肠道中正常菌群的一部分,当宿主机体免疫力下降时,机体与肠球菌之间的共生状态失衡,进入其他组织和器官繁殖并引起损伤。近年来,由于抗菌药物的广泛使用,屎肠球菌感染已成为院内感染的主要原因,且耐药现象普遍,治疗难度大。寄生于人体的屎肠球菌不可避免地随人体进入太空。因此,亟待明确细菌对空间环境响应的机制,从而进行空间生物安全性评估以保障航天员的健康;此外,通过研究太空特定环境下屎肠球菌的变异规律,探讨其致病性改变的机制律,为研究地面难治性屎肠球菌感染提供了新的策略。我们通过神舟飞船的搭载研究平台,以条件性致病菌--屎肠球菌为研究对象,从不同层面研究空间环境对屎肠球菌生物学性状的影响,通过基因组学研究空间环境对其遗传性状的作用,结合转录组学和蛋白组学,发现经过17天的太空飞行后,生化代谢发生了较大的变化,太空飞行组和地面对照组同22种底物的反应不同而表现出不同的颜色反应。基因组测序发现DprA基因的点突变,该基因主要调节DNA的重组以及转座酶,因此推断屎肠球菌受到飞行刺激后发生屎肠球菌之间的相互重组。通过综合分析搭载后屎肠球菌的表型、基因组、转录组和蛋白质学,发现同细菌转化相关的DprA基因的突变,该突变导致了下游转录和蛋白质表达的改变。屎肠球菌DprA基因的结构、点突变和功能,我们正在进一步解析。通过对太空飞行后的条件性致病菌—屎肠球菌的分析,一方面可以为空间生物安全性评估奠定基础,从而保障航天员的安全;另一方面,借助空间高诱变的特殊环境研究屎肠球菌的变化机制,特别是耐药性和致病性的改变,为地面难治性屎肠球菌感染奠定基础,最终目标将实现空间成果转化应用于地面。
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