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作者：程海山;黄永熙;闫普普;刘佳丽;刘雨涵;刘满;巩一诺;朱君;杨小林;郭利伟;张付贤;谭磊;戴刚;王雄;
单位：长江大学动物科学技术学院;荆州市明德科技有限公司;
摘要：为探究黄芩苷抑制嗜水气单胞菌生长的作用机制。通过分析黄芩苷对嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)生长、菌体形态的影响及作用后的转录组数据，挖掘其抑制该菌的关键候选基因。实验具体如下：采用倍比稀释法测定黄芩苷对嗜水气单胞菌的最小抑菌浓度(Minimum inhibitory concentration, MIC)与最小杀菌浓度(Minimum bactericidal concentration, MBC);将该菌接种于含不同浓度黄芩苷的液体培养基，测定OD_(600)值以绘制生长曲线，通过透射电镜观察菌体形态变化；收集菌体提取RNA进行高通量转录组测序，以|log_2(Fold change)|≥1且P≤0.05为阈值筛选差异基因，经GO注释与KEGG功能富集分析筛选关键基因；通过体内外实验验证转录组测序结果。研究表明，黄芩苷对嗜水气单胞菌的MIC和MBC均为7.81 mg/mL。1/2 MIC浓度黄芩苷延长了细菌进入稳定期的时间，并对细菌生长有一定抑制效果；1 MIC浓度黄芩苷显著抑制了嗜水气单胞菌生长。透射电镜观察显示，黄芩苷处理后菌体表面不光滑，细胞壁边缘粗糙，细菌的正常结构被破坏，表明黄芩苷能够破坏嗜水气单胞菌结构的完整性。转录组测序结果显示，在黄芩苷作用于细菌后，共有908个基因呈现出不同程度的差异表达，其中，556个基因表达上调，352个基因表达下调，差异表达基因显著富集于嗜水气单胞菌的双组分系统、磷酸转移酶系统和氨基酸合成代谢相关编码基因。GO功能分析发现，差异基因参与细胞组分、胞外区域以及催化活性等过程；KEGG富集分析表明，差异基因主要富集在蛋白质合成、遗传信息处理以及支链氨基酸的生物合成等相关途径。RT-qPCR实验结果表明，转录组数据准确性高。动物试验显示，黄芩苷不仅能提升抗氧化能力，还可显著调控脾脏IFN-γ、TNF-α等炎症相关基因的表达，有效改善机体氧化应激与炎症状态。研究结果显示，黄芩苷能够显著抑制嗜水气单胞菌生长，破坏菌体结构完整性，通过影响胞外运输代谢、双组分系统以及相关氨基酸生物合成与代谢等信号通路，改变嗜水气单胞菌的生理生化功能和毒力。
关键词：黄芩苷;;嗜水气单胞菌;;抑菌;;转录组分析
基金资助：湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放基金项目(KFT202306);; 国家自然科学基金项目(31960714)资助~~
