在过去几十年中,抗生素在医疗系统和畜禽养殖业中的大量不合理使用导致了细菌耐药性的产生和快速传播。替加环素被认为是治疗耐药革兰氏阴性菌感染的极其重要抗菌药物之一。然而,近年来质粒介导的高水平替加环素耐药基因tet（X4）的出现严重影响了替加环素的有效性,给公共健康带来潜在的威胁。因此,迫切需要建立可行的策略去阻止多重耐药细菌的传播。研究发现耐药质粒引起的适应性代价是影响抗生素耐药基因在宿主菌内维持和传播的关键因素。适应性代价是指在有抗生素存在的情况下,抗性菌株比易感菌株更具有竞争力;而在没有抗生素的环境中,与易感菌株相比,抗性菌株将处于劣势。目前发现,tet（X4）耐药基因位于多种质粒型中且具有较广的宿主范围。然而,tet（X4）在不同质粒型中的的适应性代价是否有差别,是否存在优势质粒型等科学问题尚不清楚。基于此,本研究将评价不同tet（X4）阳性质粒在大肠杆菌中的适应性代价差异,以了解耐药克隆菌株持续存在和传播的机制。首先,我们选择携带不同tet（X4）阳性质粒的临床菌株,提取tet（X4）阳性质粒电转到大肠杆菌TOP10中得到转化菌株,通过在替加环素药板上筛选出单菌落,经聚合酶链式反应验证转化是否成功。为了更好的了解tet（X4）阳性质粒在大肠杆菌中的耐药性情况,基于药敏实验分析了转化菌株对临床常用的8种抗生素药物敏感性。研究发现,大多数菌株对四环素、土霉素、金霉素、泰妙菌素和替加环素表现出高度耐药,而多数菌株对恩诺沙星表现敏感,这些结果表明转化菌株对多数四环素类药物呈现多重耐药趋势。随后,选择20株不同质粒型的tet（X4）阳性转化菌株,包含了 IncX1、IncFIB、IncA、IncQ1、IncFIA和IncFII这6种质粒型,通过测定它们的生长速度、生物膜形成、毒力、质粒稳定性和体外竞争能力等指标来评估其适应性代价。结果表明,不同tet（X4）阳性质粒型在大肠杆菌TOP10中的适应性代价具有明显差异性。相较于TOP10,大多数tet（X4）转化菌株表现为耐药菌株生长速度下降,竞争指数低;且tet（X4）阳性质粒的导入可以在一定程度上降低生物膜形成能力,提高大蜡螟幼虫的存活能力,表明宿主菌的毒力显著降低。相比较其他质粒型,携带tet（X4）基因的IncFII型质粒产生的适应性代价最小且可以稳定存在于TOP10中,这可能暗示IncFII型质粒在将来可能成为优势流行的tet（X4）阳性质粒。最后,研究了携带tet（X4）耐药基因的转化菌株在不同药物作用压力下,连续传代100代后,通过体内、体外竞争,传代菌株药物敏感性、质粒稳定性和检测耐药基因表达量等相关实验,评价菌株进化后适应性代价变化情况。结果表明,多数tet（X4）阳性质粒在宿主菌上表现出一定的适应性代价,但在抗生素压力下的细菌进化可以显著提高它们的适应性。在对转化菌株连续培养后,发现替加环素选择压力对于tet（X4）阳性菌株的适应性进化并不是必须的。进一步研究表明,其他四环素类抗生素的选择压力有助于tet（X4）阳性菌株的适应性进化。该结果为目前替加环素并未批准用于兽医临床,但tet（X4）耐药基因却在畜禽中广泛传播提供了可能的解释。综上,本研究表明携带不同的tet（X4）阳性质粒会对大肠杆菌产生不同程度的适应性代价,但在细菌进化过程中菌株适应性不断提高,这可能是导致耐药质粒在临床环境中流行的重要原因。当然质粒中携带的特定基因也可能影响宿主菌的特性,这有待于更进一步的全面研究。