铜绿假单胞菌是一种环境中广泛存在的革兰氏阴性菌，它是医院内感染的主要病原菌之一。目前抗菌药仍是治疗铜绿假单胞菌感染的首选，主要包括β-内酰胺类、氨基糖苷类、多粘菌素类和喹诺酮类。然而，抗生素的广泛应用及不合理使用导致产生细菌的耐药性问题日益严重。因此，新的抗铜绿假单胞菌药物和新疗法的研发迫在眉睫，而高效的动物模型更有利于加快新药的研发。
近日，中国科学院广州生物医药与健康研究院、呼吸疾病国家重点实验室&粤港澳呼吸系统传染病联合实验室张天宇课题组利用合成生物学原理和技术将带有优选启动子的自主发光操纵子元件、Mini-Tn7系统和Xer/dif系统相结合，利用内源XerC/D酶删除抗性基因，一步法构建了无抗性标记的高强度自主发光铜绿假单胞菌（SfAlPa）。在暗室，用肉眼不仅可见SfAlPa菌落可发出蓝绿色光，而且惊人的是可见到感染小鼠发光并可用家用相机拍摄出清晰图像。发光值与细菌载量具有良好的相关性且发光非常稳定。利用SfAlPa建立的小鼠感染模型可实现无创、高效、实时监测活体小鼠体内菌载量及分布变化，显著提升抗铜绿假单胞菌药物的筛选效率，大幅降低所需的小鼠数量和经济成本等。
该成果以题为Rapid, serial, non-invasive quantification of Pseudomonas aeruginosa in live mice with a selectable marker-free autoluminescent strain的文章在国际学术期刊Biosensors and Bioelectronics在线发表。该工作并列第一作者是中国科学院广州生物医药与健康研究院王帅和余崴博士，在广州市胸科医院和广州医科大学的协助下完成。该课题受到国家科技重大专项重大创新药创制专项、中国科学院项目、广东省特支计划等项目经费的支持。
图1、自主发光铜绿假单胞菌感染小鼠采用不同药物治疗后活体成像
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