引言随着我国替抗、减抗政策的实施,酸化剂(acidifierOrthopedic infection)被广泛应用于各大畜禽养殖场中。通过在饲料或饮水中加入酸化剂,可以改善肠道pH值,同时可通过破坏细菌细胞膜达到抑制有害病原菌生长的作用,在饲料中添加酸化剂还可提高日粮适口性,并减少霉菌的产生。细菌抗生素耐药性(antibiotic resistance)已成为日益严重的危机,随着研究的深NVP-TNKS656说明书入,研究人员发现抗生素耐受性(antibiotic tolerance)显著降低了现有抗生素的疗效。因酸化剂具有广谱抗菌药物的特征,是否会影响其他杀菌抗生素的杀菌能力尚未可知。目的为此,本研究为揭示酸化剂诱导细菌抗生素耐受性的表型特征,并阐明酸化剂诱导抗生素耐受性的产生机制。方法通过在不同细菌(大肠杆菌和金黄色葡萄球菌)生长过程中添加不同浓度和不同种类的酸制剂(甲酸、磷酸、柠檬酸和乳酸),观察酸化剂对细菌生长速率、不同抗生素的最小抑菌浓度和杀菌活力的影响。随后在体外添加酸制剂连续传代培养的情况下,得到抗生素耐受性突变菌株,基于转录组和非靶代谢组测定突变菌株和野生株差异表达基因、差异代谢通路和差异代谢产物。利用基因编辑技术和代谢重编程技术,验证差异表达基因和差异代谢产物功能。分析差异代谢通路,测定突变株和野生株在细胞膜完整性、细胞膜通透性、细胞膜电位变化、生物膜形成能力、氧化应激水平、细胞呼吸水平、ATP生成能力及细菌外排能力等变化,明确酸化剂诱导细菌抗生素耐受性产生机制。最后将关键差异代谢产物与酸化剂联合使用,观察外源添加差异代谢产物对模型感染动物的治疗情况和雏鸡肠道菌群的影响,为寻找可作为酸化剂联合使用佐剂奠定基础。结果结果表明,酸制剂的使用可降低细菌生长速率,降低杀菌抗生素的杀菌能力。参与TCA循环的gabD基因和嘌呤代谢的guaD基因是酸化剂诱导抗生素耐受性产生的关键基因。通过外源添加琥珀酸和黄嘌呤可在体外恢复杀菌抗生素对耐受性细菌的杀菌活力,GDC-0068化学结构同时可提高大蜡螟感染模型、小鼠腹膜炎模型的治疗率。机制研究表明,柠檬酸通过抑制细菌ATP的产生,降低细胞呼吸水平,并抑制细菌TCA循环来激活乙醛酸循环。此外,柠檬酸降低了细菌的氧化应激能力,导致细菌氧化-抗氧化系统失衡。琥珀酸和黄嘌呤联合酸化剂使用,可降低雏鸡肠道中条件性致病菌的生长,提高益生菌的含量。结论研究成果可为耐药性机制研究提供新的研究思路,为治疗和控制耐受性细菌的传播提供理论依据,为兽医临床常用酸化剂的可持续应用奠定基础。