随着抗菌药物的广泛使用，细菌耐药性已成为威胁全球公共卫生安全的重大问题。在之前的研究中，耐药基因tet(A)v被普遍认为仅介导对替加环素的低水平耐药。本研究通过碳青霉烯耐药肺炎克雷伯菌的分析中发现，tet(A)v的携带率为62.1%，且其能在低水平替加环素浓度暴露下，快速发展成为替加环素高水平耐药表型。通过测定基因拷贝数和qRT-PCR，发现并确证了tet(A)v的扩增和过表达。通过分析原始测序数据和质粒图谱深度，发现了Tn1721的 tnpA同源序列参与了tet(A)v区域的扩增，并通过可转移单元（TUs）形成大量的串联重复序列。此外，流行病学分析表明， tnpA同源序列形成的TUs结构普遍存在。这些结果显示，tet(A)v以及其组成的TU结构极有可能成为替加环素高耐药表型出现的温床，并提示在临床用药中，应加强对肺炎克雷伯菌tet(A)v的持续关注和监测。
博士生于润浩为论文的第一作者，杜向党教授为本文的通讯作者，研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然基金等的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.cmi.2023.07.030
为了加强临床上对替加环素耐药高毒力肺炎克雷伯氏菌（HvKP）的检测和监测，课题组开发了基于CRISPR/Cas12a的耐药病原菌检测生物传感器，通过微阵列和新型纳米材料的使用，实现了耐药病原菌的低背景、多靶标、高通量检测，解决了传统病原检测存在背景荧光信号较高、检测结果准确度和特异性较差的问题，该成果以“Violet phosphorene nanosheets coupled with CRISPR/Cas12a in a biosensor with a low background signal for onsite detection of tigecycline-resistant hypervirulent Klebsiella pneumoniae”为题发表于权威期刊《Sensors and Actuators: B. Chemical》。
研究基于替加环素耐药HvKP的高毒力标志基因iucA、iroB、peg-344、rmpA和替加环素耐药基因tet(A)，建立了可视化检测该病原的CRISPR/Cas12a方法。但研究的初期发现，常规CRISPR/Cas12a方法存在较高的背景荧光，其由非特异性扩增和检测导致，易造成对结果的假阳性判读，从而影响检测方法的准确度和特异性。针对上述不足，研究采用改良化学气相输运方法，合成并表征了紫磷烯纳米片（VPNSs）。通过在CRISPR/Cas12a检测体系中加入具有吸附DNA和荧光淬灭作用的VPNSs，成功将较高背景荧光降低了32.7%，实现了肉眼无可见背景荧光，从而提升了检测方法的特异性和准确度。通过整合荧光成像系统（FIS），开发了可便携检测替加环素耐药HvKP的生物传感器VPNSs-CRISPR/Cas12a-FIS。针对该病原的感染小鼠模型，依次通过采集血液样本、DNA快速提取、重组酶聚合酶扩增（RPA）、VPNSs-CRISPR/Cas12a-FIS检测，实现了对替加环素耐药HvKP的检测，其肉眼判读结果与病原菌分离鉴定、基因序列测定的结果相一致，所需检测时间为60 min，检测限为1 cfu/反应。
副教授李成龙、博士生武一帅、硕士生陈莹杰为本文的第一作者，杜向党教授为本文的通讯作者，研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划项目等的资助。(文/李成龙)
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.snb.2023.134509
