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聚苯乙烯微塑料对肺炎克雷伯菌生长、生物膜形成和毒力的影响

安徽医科大学学报 2024 年10期 ;     字体:

基金项目: 国家重点研发计划项目(编号2023 YFF0614204); 国家自然科学基金项目(编号52070193);

作者:程振富;白淼;白宇超;赵乾秀;王正豪;张灿;张传福;

关键词:微塑料;肺炎克雷伯菌;氧化应激;生物膜形成;毒力;

DOI:DOI:10.19405/j.cnki.issn1000-1492.2024.10.020

〔摘 要〕 目的 探究聚苯乙烯微塑料(PS-MPs)对肺炎克雷伯菌生长、活性、氧化应激水平、生物膜形成和毒力的影响。方法肺炎克雷伯菌暴露在不同浓度(10、50和100μg/ml)和粒径(0.1、1.0和5.0μm)的PS-MPs环境下,测定生长曲线;通过CK-8测定细菌活性;荧光探针法测定胞内活性氧(ROS)水平;结晶紫染色法测定生物膜形成能力;使用实时荧光定量PCR(qRTPCR)检测生物膜形成相关基因(luxS、mrkA、wbbM、pgaA、wzm)和毒力基因(ureA、uge、wabG、fimH)的相对表达水平。结果高浓度(100μg/ml)的0.1μm PS-MPs对肺炎克雷伯菌的生长和活性具有更强的抑制作用,胞内ROS水平显著提升,表明粒径越小、浓度越高的PS-MPs对细菌的毒性越强。100μg/ml各粒径组(0.1、1.0和5.0μm)的PS-MPs显著促进肺炎克雷伯菌的生物膜形成,提高生物膜形成相关基因(luxS、mrkA、wbbM、pgaA、wzm)和毒力基因(ureA、uge、wabG、fimH)的相对表达水平。结论 PS-MPs通过诱导肺炎克雷伯菌产生较高水平ROS,引起氧化应激,导致细菌的生长和活性受到抑制,并且增强生物膜形成能力和毒力,从而影响肺炎克雷伯菌的生物学特性。