肺炎克雷伯菌是一种常见的临床致病菌，可引起肺炎、血流感染等疾病。近年来，碳青霉烯耐药性耐药。(CRKP)跟高毒力(hvKP)菌种引起的感染越来越多，威胁到公共卫生和安全。更严重的是，这两种菌种的特性正在结合起来，形成具有高毒性和多重耐药性的CR-hvKP。它们的融合与质粒的水平转移有关，但具体机制尚不清楚。

中国科学院微生物研究所研究员冯杰发现，插入序列在CR-hvkp的进化中发挥了重要作用。插入序列可以“弹跳”移动遗传元件，可以插入或切断基因组的特定位置。研究表明，高毒性肺炎克雷伯菌获得了携带碳青霉烯耐药基因blandm-1的Incx3质粒，并携带插入序列IS5和ISKox3。这些插入序列可以高频插入荚膜多糖生成基因，导致细菌失去荚膜。在体外实验中，这种由插入序列介导的“荚膜变化”提高了耐药质粒与有毒质粒的结合转移效率，使多耐药性与高毒性快速结合，提高了细菌的生长速度和生物膜的形成能力，提高了细菌的环境适应性。此外，小鼠模型试验表明，缺乏荚膜会导致毒性和肠道定植能力下降。然而，在长期定植过程中，插入序列的自发切除可以恢复荚膜表达，使细菌重新获得高毒性和定植优势。

本研究揭示了通过控制荚膜表达来促进耐药性和毒性基因融合的动态机制，为研究CR-hvkp的进化和传播提供了新的思路。

近日，相关研究成果在《基因组医学》中发表(Genome Medicine)是的。研究工作得到了科技部、中国科学院等部门的支持。