中国农大沈建忠院士团队在耐药质粒水平转移调控方面取得新进展

3月18日，《核酸研究》（Nucleic Acids Research）杂志在线发表了中国农业大学动物医学院沈建忠院士团队题为“VirBR counter-silences HppX3 to promote conjugation of blaNDM-IncX3 plasmids”的研究论文。该研究揭示了携带碳青霉烯耐药基因blaNDM的IncX3质粒编码的转录抑制因子HppX3抑制质粒接合转移的分子机制，还解析了质粒编码的转录激活因子VirBR拮抗HppX3的作用机制。这一发现为blaNDM的广泛流行提供科学解释，也为防控耐药质粒的传播提供理论基础。

近年来，碳青霉烯耐药肠杆菌目细菌（Carbapenem-resistant Enterobacteriaceae，CRE）在临床人群的分离率持续增加，并在动物和环境中大量检出，其广泛传播对碳青霉烯类抗菌药物的临床治疗效果造成严重影响。CRE的主要耐药耐药机制是产新德里金属β内酰胺酶（New Delhi Metallo-β-Lactamase，NDM），编码此酶的blaNDM基因的主要载体是IncX3质粒。这类质粒具有高接合转移率的生物学特征，然而介导高接合转移率的分子机制并未完全阐明。

该文章以IncX3质粒编码的HppX3（H-NS转录抑制因子家族蛋白）为研究对象，利用ChIP-seq方法锚定了HppX3在细菌基因组上的结合靶点，联合RNA-seq数据共分析确定了HppX3的主要调控靶标是介导IncX3质粒接合转移的VirB/D4 Ⅳ型分泌系统（T4SS）基因簇。通过生化和分子生物学方法，该文章发现HppX3结合T4SS基因簇启动子（PactX），抑制该启动子的活性，下调T4SS的mRNA丰度，进而抑制IncX3质粒的接合转移。同时，HppX3对T4SS的抑制作用还提高宿主细菌的环境适应性，详见图1。