基于转录组学技术分析绿原酸对鸡源大肠杆菌抑菌及耐药消除的作用机制

为探究绿原酸对鸡源抗生素耐药大肠杆菌抑菌及耐药消除的作用机制，以影印法分离绿原酸浓度为1.25 mg/mL（亚抑菌浓度，1/2 MIC）的LB肉汤培养的第3代禽源大肠杆菌耐药逆转菌株，以微板法测定耐药逆转菌株的左氧氟沙星最小抑菌浓度（MIC），并进一步通过转录组测序方法分析绿原酸消除大肠杆菌耐药性的分子机制。结果显示：耐药逆转菌株对左氧氟沙星的MIC由16 μg/mL降低至4~8 μg/mL，说明1.25 mg/mL的绿原酸可在一定程度上消除耐药大肠杆菌的左氧氟沙星耐药性。为进一步解析绿原酸对鸡源大肠杆菌耐药消除作用的分子机制，通过转录组测序方法对耐药性消除前后鸡源大肠杆菌基因表达水平进行对比分析发现：绿原酸作用后共有12个基因的表达量发生显著下调，通过荧光定量PCR验证结果基本一致。经过GO功能富集分析和KEGG代谢通路富集分析发现，差异表达基因在功能上集中于膜组成成分和DNA重组，在代谢通路富集中差异基因均与代谢相关，差异基因中bhsA、cysP为Coli-HB染色质转录RNA（GenBank登录号：CP020933），oqxA、oqxR、emaA、pinR、xerD、folA、repA、repC、adhP、IS26为Coli-HB质粒1转录RNA（GenBank登录号：CP020934）。从差异表达基因的分布可以看出，绿原酸可以抑制细菌DNA重组、使细菌抗逆性减弱、抑制耐药基因活性等，在一定程度上消除大肠杆菌的左氧氟沙星耐药性，起到抑菌及耐药消除作用。