辛有全,何建,楊曉艷,李勝,靳娟,張琪,辛文媛,張麗,李廣輝,代瑞霞
(青海省地方病預防控制所,西寧 810021)
鼠疫在全球是危害人類最嚴重的烈性傳染病之一,是由鼠疫耶爾森菌(簡稱鼠疫菌)引起的一種自然疫源性傳染病。該病在我國境內分布范圍廣泛,有12塊自然疫源地,其傳播快,致死率高,尤其是肺鼠疫病死率極高,在傳染病防治法中被列為甲類傳染病。目前還沒有有效的疫苗來預防鼠疫,唯一的辦法就是使用抗生素,抗生素的及時應用可有效控制病情的發(fā)展[1]。我國治療鼠疫最常用的抗生素為鏈霉素。隨著抗生素的廣泛應用,耐藥性及其對人體的毒副作用也日益引起人們的重視[2]。馬達加斯加發(fā)現了兩株耐藥鼠疫菌,其中一株為攜帶7種耐藥基因的多重耐藥菌株[3]。耐藥菌株的出現給全世界敲響了警鐘[4],鼠疫耐藥菌株如若引起人間疫情,控制起來將會非常棘手,所以篩選一種用于鼠疫防治的藥物勢在必行。左氧氟沙星在2012年被美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準為用于治療鼠疫的主要抗生素之一[5]。目前國內缺少用左氧氟沙星治療鼠疫的體內實驗數據,還未見用此藥治療人工感染鼠疫動物的報道,因此為評價左氧氟沙星對我國鼠疫菌的敏感性,掌握其對我國鼠疫菌是否耐藥及抑菌效果,為我國的鼠疫防控遴選備選藥物提供科學依據,筆者觀察了對實驗動物感染鼠疫菌強毒株141后給予左氧氟沙星藥物治療的療效,現將結果報告如下。
1.1 材料
1.1.1實驗動物 SPF豚鼠,體重250~300 g,由重慶騰鑫生物技術有限公司西安分公司提供。[實驗動物使用許可證號:SYXK(青)2016-0001],動物實驗經青海省地方病預防控制所動物福利倫理委員會批準,本實驗符合動物福利倫理要求。
1.1.2菌株 鼠疫耶爾森菌強毒株141,由青海省地方病預防控制所鼠疫菌專業(yè)實驗室提供。
1.1.3藥物 注射用甲磺酸左氧氟沙星,0.2 g/支,山東羅欣藥業(yè)集團有限公司生產,國藥準字H20051882,批號:520023064。
1.1.4主要儀器 動物負壓隔離籠(購自意大利泰尼百斯公司);Ⅱ級B2型生物安全柜(購自賽默飛世爾公司);換籠工作臺(購自美國紐埃爾公司)。
1.2 方法
實驗豚鼠共20只,治療組和對照組隨機分配各10只。
1.2.1動物人工感染 將37 ℃培養(yǎng)24 h的鼠疫強毒株141菌株用滅菌生理鹽水制備成1×107cfu/mL的菌懸液,分別對治療組和對照組動物鼠鼷部皮下注射,每只注射1 mL的菌懸液。本實驗均在ABSL-3實驗室內操作,實驗動物于負壓隔離籠內進行飼養(yǎng)觀察。
1.2.2治療 治療組豚鼠感染鼠疫菌后24 h開始治療,左氧氟沙星預防用藥的劑量和方法參照《中華人民共和國國家藥典》成人劑量,用孫敬方等[6]的動物折算系數法,換算成豚鼠用藥劑量,劑量為40 mg/kg/d,通過皮下注射方式對治療組動物進行治療,對照組每日觀察,不進行治療。連續(xù)給藥9 d,再觀察9 d后處死,解剖并培養(yǎng)各臟器,未分離到鼠疫菌為治愈。治療和觀察期間如有動物死亡,分離到鼠疫菌為特異性死亡。
2.1 療效觀察
表1結果表明,治療組豚鼠人工感染1×107cfu/mL鼠疫菌后,經治療全部治愈,治愈率為100%,對照組動物3~5 d全部死亡。
表1 左氧氟沙星治療豚鼠人工感染鼠疫療效觀察
2.2 臨床及病理觀察
豚鼠用大劑量鼠疫菌懸液人工感染后,發(fā)病急,潛伏期較短,為1~2 d,感染后第1 d動物納食和活動量明顯減少,精神萎靡,3~5 d全部死亡,解剖并培養(yǎng)肝、脾、肺、心各臟器,均分離到鼠疫菌,鼠疫噬菌體裂解試驗陽性,為特異性死亡(圖1)。實驗組豚鼠經治療2~3 d后納食、飲水、運動量逐漸恢復正常。治療9 d后繼續(xù)觀察9 d,豚鼠各方面狀況良好,處死并解剖觀察各臟器,無明顯病理改變,鼠疫細菌學培養(yǎng)均為陰性。對照組豚鼠呈現典型的鼠疫病理變化,肉眼可見皮下充血,鼠鼷部淋巴結明顯腫大,局部化膿,與周圍組織粘連。肝脾腫大充血、質硬,表面可見點狀壞死灶(圖2)。
圖1 人工感染豚鼠對照組解剖培養(yǎng)結果
圖2 人工感染豚鼠治療組和對照組臟器病理變化
鼠疫患者通過抗生素治療可以有效控制病情的發(fā)展,但是近年來不斷發(fā)現耐藥的鼠疫菌株。1997年在馬達加斯加報道了一株對多種抗生素(包括用于預防和治療鼠疫的磺胺類、鏈霉素等藥物)具有耐藥性的鼠疫菌[7-9]。馬達加斯加和蒙古還分別報道從嚙齒動物體內分離到耐藥鼠疫菌[10,11],鼠疫菌耐藥菌株的不斷發(fā)現,對鏈霉素等傳統(tǒng)治療方案和藥物提出了新的挑戰(zhàn),如果沒有切實有效的抗生素來應對上述鼠疫菌,鼠疫的預防和治療將面臨很大威脅,因此,篩選新型抗菌藥物替代傳統(tǒng)藥物十分必要。
前期研究的鼠疫菌體外抗菌活性試驗結果表明,1010株鼠疫菌對左氧氟沙星和莫西沙星均敏感[12],但這些試驗均為體外實驗,不能完全代表該類藥物治療鼠疫的真實結果,必須通過動物實驗加以驗證[13],因此我們進行了左氧氟沙星治療鼠疫的體內實驗。本研究中,實驗動物連續(xù)給藥時間為9 d,給藥途徑為皮下注射,選用的實驗動物為豚鼠,治療組和對照組的實驗動物均人工感染1×107cfu鼠疫菌,治療組動物24 h后皮下注射左氧氟沙星進行治療,治療劑量為12 mg/d,連續(xù)治療9 d后全部存活,停藥觀察9 d后處死,鼠疫細菌培養(yǎng)實驗均為陰性,治愈率為100%;對照組動物3~5 d全部死亡,經解剖并培養(yǎng)肝、脾、肺、心各臟器,均分離到鼠疫菌,為特異性死亡。值得一提的是,強毒鼠疫菌141株對豚鼠最小致死量(MLD)為50個菌[14],本次實驗動物的感染劑量為1×107cfu,相差20萬倍,感染后24 h開始治療,存活率為100%,說明左氧氟沙星對治療重癥鼠疫有效,因此,左氧氟沙星可做為治療鼠疫的替代藥物。
左氧氟沙星是喹諾酮類藥物中的一種,為氧氟沙星的左旋體,其體外抗菌活性約為氧氟沙星的2倍。其作用機制是通過抑制細菌DNA旋轉酶的活性,阻止細菌DNA的合成和復制而導致細菌死亡,具有廣譜抗菌作用,抗菌作用強,對多數腸桿菌科革蘭氏陰性菌有較強的抗菌活性,不良反應均輕微,與氧氟沙星相比,本品的不良反應較為少見。КΑπΙнскйВБ等[15]用1×106個菌感染小鼠,觀察喹諾酮類6種藥物治療實驗感染小鼠鼠疫,效果較為顯著。LaytonRC等[16,17]進行了實驗動物感染鼠疫菌的動物實驗,采用左氧氟沙星治療有效。本實驗應用左氧氟沙星預防治療豚鼠人工感染鼠疫,有效率為100%,進一步驗證了左氧氟沙星可用于治療鼠疫。尤其在出現鼠疫菌耐鏈霉素菌株時,左氧氟沙星可做為治療鼠疫的藥物,以備在出現鼠疫耐藥菌株或鏈霉素過敏反應等應急情況時發(fā)揮作用。