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德拉沙星（DLX）是一种新型氟喹诺酮类药物，在酸性环境中具有更强的抗菌活性，这一特性可能有利于治疗囊性纤维化（CF）患者的铜绿假单胞菌感染，因为此类患者的气道表面液pH通常较低（pH 5.5–6.7）。然而，铜绿假单胞菌对该药产生耐药性的倾向及其潜在机制尚未完全明确。我们对6株临床铜绿假单胞菌分离株（3株来源于CF患者，3株来源于非CF患者）进行了连续传代实验，在pH 6.0和7.3条件下，将其暴露于亚抑菌浓度的DLX或环丙沙星（CIP），持续9天。采用肉汤微量稀释法（BMD）评估药物敏感性，并通过全基因组测序（WGS）、外排泵表达分析（qRT-PCR），以及基于CRISPR/Cas9介导的基因组编辑和互补实验的功能验证，解析耐药机制。9天内，DLX的最低抑菌浓度（MIC）仅升至初始值的10.1–28.5倍，而CIP则升至77.6–97.8倍，表明DLX具有显著更高的耐药遗传屏障。这一屏障在酸性条件下最为明显：仅38.9%的DLX传代样本超过耐药折点，而中性pH条件下这一比例为94.4%；相比之下，无论pH如何，CIP耐药比例均达到100%。交叉耐药呈不对称性：DLX暴露始终能够筛选出对CIP交叉耐药的菌株（占样本的97.2%），而CIP暴露在中性pH条件下可高效诱导对DLX的交叉耐药，但在酸性条件下仅能部分诱导。通过CRISPR/Cas9引入一种此前未见报道的gyrA突变（p.Ala51Val）后，DLX的MIC升至原来的4倍；而MexEF-OprN外排泵的表达上调可通过mexS互补逆转，并成为一种主要的耐药机制。总体而言，在铜绿假单胞菌中，DLX的耐药遗传屏障显著高于CIP，尤其是在囊性纤维化（CF）气道特有的酸性条件下。然而，DLX的使用可能通过上调外排泵而共同选择出对CIP的交叉耐药性，凸显了在CF患者中审慎管理抗菌药物使用的必要性。
德拉沙星（DLX）是一种新型氟喹诺酮类药物，在酸性环境中具有更强的抗菌活性，这一特性可能有利于治疗囊性纤维化（CF）患者的铜绿假单胞菌感染，因为此类患者的气道表面液pH通常较低（pH 5.5–6.7）。然而，铜绿假单胞菌对该药产生耐药性的倾向及其潜在机制尚未完全明确。我们对6株临床铜绿假单胞菌分离株（3株来源于CF患者，3株来源于非CF患者）进行了连续传代实验，在pH 6.0和7.3条件下，将其暴露于亚抑菌浓度的DLX或环丙沙星（CIP），持续9天。采用肉汤微量稀释法（BMD）评估药物敏感性，并通过全基因组测序（WGS）、外排泵表达分析（qRT-PCR），以及基于CRISPR/Cas9介导的基因组编辑和互补实验的功能验证，解析耐药机制。9天内，DLX的最低抑菌浓度（MIC）仅升至初始值的10.1–28.5倍，而CIP则升至77.6–97.8倍，表明DLX具有显著更高的耐药遗传屏障。这一屏障在酸性条件下最为明显：仅38.9%的DLX传代样本超过耐药折点，而中性pH条件下这一比例为94.4%；相比之下，无论pH如何，CIP耐药比例均达到100%。交叉耐药呈不对称性：DLX暴露始终能够筛选出对CIP交叉耐药的菌株（占样本的97.2%），而CIP暴露在中性pH条件下可高效诱导对DLX的交叉耐药，但在酸性条件下仅能部分诱导。通过CRISPR/Cas9引入一种此前未见报道的gyrA突变（p.Ala51Val）后，DLX的MIC升至原来的4倍；而MexEF-OprN外排泵的表达上调可通过mexS互补逆转，并成为一种主要的
耐药机制。总体而言，在铜绿假单胞菌中，DLX的耐药遗传屏障显著高于CIP，尤其是在囊性纤维化（CF）气道特有的酸性条件下。然而，使用DLX可能通过上调外排泵而共同选择出对CIP的交叉耐药性，这凸显了在CF患者中审慎管理抗菌药物使用的必要性。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词：铜绿假单胞菌 · 氟喹诺酮耐药性 · pH依赖性 · 耐药遗传屏障 · 交叉耐药 · MexEF-OprN外排泵
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.08.750040v1?rss=1