随着抗生素的广泛使用,细菌逐渐产生了耐药性,出现了大量多药耐药菌。其中MRSA作为一种超级细菌,携带多种耐药基因,在畜牧业和动物性食品中多次被检测到,对公共卫生造成了严重的威胁。MRSA通过表达大量毒力提高菌株的致病能力与对宿主环境的适应力,其感染往往依赖于多种编码粘附蛋白、胞外酶、毒素和铁摄取等相关毒力因子的调控,使细菌产生粘附、损伤宿主细胞,逃避宿主的免疫系统并产生毒性效应等危害动物健康。因此,研究MRSA的耐药机理、毒力表达调控有助于新抗菌药物的研发及感染的临床治疗。本研究对宁夏地区牛源MRSA的毒力相关信息及对头孢喹肟耐药机制进行初步研究,为LA-MRSA的毒力研究及宁夏地区LA-MRSA的临床防治提供参考依据,为LA-MRSA对头孢喹肟的耐药机制研究奠定基础。1.采用微量肉汤稀释法对97株金黄色葡萄球菌进行18种抗菌药物敏感性试验;通过全基因组测序,重点分析LA-MRSA与MSSA携带的耐药基因、毒力因子等相关信息。结果显示97株菌株除了对替米考星、阿米卡星、利奈唑胺、万古霉素、达托霉素全部敏感外,对其他13种抗菌药物均存在不同程度的耐药,尤其青霉素、磺胺异噁唑的耐药率较高,9株LA-MRSA菌株对青霉素、磺胺异噁唑的耐药率均为100%,88株MSSA对青霉素、磺胺异噁唑的耐药率分别为100%,88.6%。全基因组测序分析结果表明宁夏地区牛源金黄色葡萄球菌的基因组基本序列差异较小,部分菌株同源性较高,共携带21种耐药基因、大量毒力基因。其中LA-MRSA代表株携带大量耐药基因,但LA-MRSA与MSSA携带毒力情况差别较小。基因岛预测结果显示,LA-MRSA携带基因岛数目及毒力基因岛数目较多,但携带的耐药基因岛数目与MSSA差异不明显。2.采用微量半定量方法检测LA-MRSA的生物被膜形成能力、通过细菌体外侵袭试验检测LA-MRSA的侵袭力,筛选出具有高毒力特征的LA-MRSA;通过转录组测序比较LA-MRSA与标准菌株ATCC33591的毒力表达谱。结果显示LA-MRSA D10具有较强的生物被膜形成能力与侵袭力,转录组分析表明LA-MRSAD10与标准菌株相比其免疫逃逸能力、生物被膜形成能力、侵袭力及甲氧西林抗性等相关基因的表达上调,但KEGG通路注释分析显示LA-MRSAD10的应激、生存能力相关基因的表达与标准菌株差异不显著。3.通过微量肉汤稀释法测定LA-MRSAD10的MIC值,采用不同浓度的含药平板及培养基获得对其128 MIC耐药的高浓度耐药菌株;采用比较基因组、转录组测序,预测LA-MRSA对头孢喹肟耐药的重要靶点及调控网络。结果显示头孢喹肟高浓度耐药菌株存在5个突变基因,其中1个非同义突变位置编码区域为mecA青霉素结合蛋白转肽酶结构域,并且生物被膜重要调控因子表达增强,侵袭毒素基因表达下降,大量与细菌基础代谢、维持菌体基本生理过程中的相关基因出现过量表达,KEGG通路注释分析表明高浓度耐药菌株与原始野生株相比,上调的差异表达基因中,与赖氨酸生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢等通路相关基因差异显著,下调的差异表达基因中与核糖体通路相关基因差异显著。综上所述,本研究对宁夏地区牛源MRSA进行耐药性、毒力分析,并将一株高毒力LA-MRSA与其头孢喹肟高浓度耐药菌株进行比较基因组学、转录组学研究,揭示了宁夏地区牛源MRSA的耐药情况、毒力特征,LA-MRSA对头孢喹脂耐药的潜在靶点与其内部表达变化,为耐药菌感染后的治疗及对头孢喹肟耐药机理的研究提供理论依据。