通过多维脂质组学表征革兰氏阳性细菌病原体中达托霉素抗性的机制

摘要

以前的研究表明，改变脂质代谢可能与革兰氏阳性病原体中的达托霉素耐药性有关，但尚未完全了解耐药性的脂质组学变化。我们使用三维亲水相互作用液相色谱-离子迁移质谱（HILIC-IM-MS）进行非靶向脂质组学研究，以表征达托霉素敏感和耐药的同基因菌株对粪肠球菌，金黄色葡萄球菌，和纹状体棒状杆菌。我们首先通过**先前研究的粪肠球菌菌株对（例如还原的磷脂酰甘油（PG））中磷脂代谢的预期改变来验证HILIC-IM-MS方法，同时还揭示了心磷脂的其他变化（CLs），赖氨酰PGs和糖脂。对金黄色葡萄球菌和纹状体菌株的全基因组测序发现，达托霉素抗性与编码磷脂酰甘油磷酸合酶的pgsA中的突变相关，以及影响脂肪酸生物合成和细胞壁代谢的基因突变。脂质组学显示抗性菌株中PG，CL和氨基酸修饰的PG的水平显着降低，以及PG上游的脂质积累，例如糖脂和磷脂酸。值得注意的是，在达托霉素抗性金黄色葡萄球菌菌株中，糖脂，二葡糖基二酰基甘油以脂肪酸依赖性方式显着升高。在具有独特细胞包膜结构的达托霉素抗性纹状体中，糖脂，葡糖醛酸基二酰基甘油和磷脂酰肌醇显着升高。这些结果表明，通过pgsA中的突变改变脂质代谢是常见的机制达托霉素抗性在两种不同种类的革兰氏阳性细菌中的差异试管婴儿促排卵泡长的慢，并指出改变的糖脂和脂肪酸组成对达托霉素抗性的潜在贡献。重要性这项工作全面描述了三种革兰氏阳性细菌，粪肠球菌，金黄色葡萄球菌和的达托霉素抗性的脂质组学变化。纹状体，采用基于先进质谱的新型三维脂质组学方法。与本领域常用的其他方法相比，我们展示了我们方法的许多优点，例如高分子特异性，灵敏度和通量。金黄色葡萄球菌和纹状体菌株的全基因组测序确定了两种耐药菌株中pgsA的突变，该突变编码磷脂酰甘油磷酸合酶。脂质组学显示PgsA下游的脂质水平显着降低，以及抗性菌株中PgsA上游的脂质积累。此外，我们发现每个脂类的单个分子种类的变化取决于它们特定的脂肪酸组成。单个脂质物种的特征变化可用作生物标志物，用于鉴定潜在的耐药机制和评估潜在的治疗方法。

关键词：革兰氏阳性菌;PgsA;抗生素耐药性;达托霉素;离子迁移质谱;脂质组学;全基因组测序。