柴 琳,張 俊,李 萌,趙若蓮,劉榮均,李云芬
(云南中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,云南 昆明 650011)
肺炎支原體(Mycoplasma pneumoniae,MP)是一種主要引起上、下呼吸道感染的病原體[1-2],可以導(dǎo)致呼吸道感染、支氣管炎、哮喘、不典型肺炎等一系列疾病。本病原體常感染學(xué)齡兒童及老年人,約占呼吸道感染疾病的20%。目前,治療肺炎支原體肺炎(MPP)的首選藥物是大環(huán)內(nèi)酯類抗生素,隨著臨床MP耐藥菌株的不斷增加,使臨床治療效果降低。由于中藥的特殊性,細(xì)菌較少對(duì)其產(chǎn)生耐藥,本研究擬根據(jù)8種中藥對(duì)肺炎支原體的體外抑菌試驗(yàn),篩選出對(duì)肺炎支原體有較好抑菌和殺菌效果的中草藥材,為中藥院內(nèi)制劑開(kāi)發(fā)和中醫(yī)臨床用藥提供實(shí)驗(yàn)及理論依據(jù)。
中草藥:云南石斛(dendrobium)、遼寧板藍(lán)根(radix isatidis)、云南臭靈丹(Laggera pterodonta)、甘肅半夏(pinellia ternate)、四川魚腥草(herba houttuyniae)、河北黃芩(radix scutellariae)、安徽桔梗(Platycodon grandiflorum)、河南艾葉(folium artemisiae argyi)。
實(shí)驗(yàn)菌株:肺炎支原體2株流行株ATCC15531、ATCC29342和4株耐藥株MP8、MP10、MP19、MP47(均來(lái)源于昆明醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所)。
培養(yǎng)基:PPLO液體培養(yǎng)基。
實(shí)驗(yàn)設(shè)備:貝克曼離心機(jī)、山東新華電熱蒸汽壓力滅菌器、力康電熱恒溫培養(yǎng)箱。
中藥原液制備:中藥原液的制備采用二次煮沸法。稱取8種中藥100g,加入蒸餾水300mL浸泡20min,強(qiáng)火加熱煮沸,文火煎煮30min,攪拌,過(guò)濾;藥渣再加入蒸餾水150mL按上法煎熬、過(guò)濾;兩次藥液合并濃縮成100mL,用NaOH調(diào)pH值至7.6~7.8,取50mL作為未離心藥液備用,剩余50mL置離心管中4000r/min離心10min;121℃高壓蒸汽滅菌20min后,作為中藥原液(1mL藥液相當(dāng)于原藥材1g),存放4℃冰箱貯存?zhèn)溆?。?shí)驗(yàn)前以MP液體培養(yǎng)基稀釋。
中藥液的稀釋:采用倍比稀釋法,對(duì)離心和未離心藥液進(jìn)行相同處理。(1)取中藥原液125μL加入液體培養(yǎng)基875μL配為125.00mg/mL藥液①;(2)取藥液①250μL加入液體培養(yǎng)基750μL配為62.50mg/mL藥液②;(3)取藥液②250μL加入液體培養(yǎng)基750μL配為31.25mg/mL藥液③;(4)取藥液③250μL加入液體培養(yǎng)基750μL配為15.63mg/mL藥液④;(5)取藥液④250μL加入液體培養(yǎng)基750μL配為7.81mg/mL藥液⑤;(6)取藥液⑤250μL加入液體培養(yǎng)基750μL配為3.91mg/mL藥液。
肺炎支原體菌株的復(fù)蘇培養(yǎng):ATCC15531、ATCC29342、MP8、MP10、MP19、MP47的凍干菌株(昆明醫(yī)學(xué)生物學(xué)研究所保藏)接入PPLO液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)1周。培養(yǎng)基由紅變黃,再次轉(zhuǎn)接到PPLO液體培養(yǎng)基中,37℃培養(yǎng)5天,即為MP-2(第2代)。
MP工作菌液的制備:將凍干保存的肺炎支原體菌種,用PPLO液體培養(yǎng)法連續(xù)傳代,取第3代,采用顏色變化單位( colour change units,CCU)方法測(cè)定MP濃度,用MP液體培養(yǎng)基稀釋到104~ 105CCU /mL,作為工作菌液。
最低抑菌濃度(Minimum Inhibitory Concentration,MIC)測(cè)定:采用微量稀釋法測(cè)定其最低抑菌濃度(MIC值)。在12×8孔聚苯乙烯微量板上試驗(yàn):第1孔加入100μL培養(yǎng)基和100μL工作菌液作為陽(yáng)性對(duì)照。從2~11孔分別加入100μL稀釋藥液和100μL工作菌液,每個(gè)濃度做3個(gè),第12孔加入200μL培養(yǎng)基,為陰性對(duì)照;藥物濃度從第2孔開(kāi)始依次為125.00mg/mL、62.50mg/mL、31.25mg/mL、15.63mg/mL、7.81mg/mL、3.91mg/mL;同時(shí),做每個(gè)藥液濃度加培養(yǎng)基的對(duì)照,排除藥液的顏色干擾;滴入無(wú)菌液體石蠟密封,蓋上板蓋,輕搖混勻,用封口膜封邊,置電熱恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)37℃孵育48h~96h后觀察結(jié)果。利用MP的生長(zhǎng)代謝產(chǎn)物,可以改變培養(yǎng)液的pH值,從而引起其中指示劑變色的特點(diǎn),來(lái)判定MP的生長(zhǎng)狀況,即陽(yáng)性對(duì)照孔發(fā)生顏色改變(即培養(yǎng)液中酚紅指示劑由紅色變?yōu)殚冱S色)且無(wú)混濁,加藥孔不再出現(xiàn)顏色變化的最小藥物濃度即為最低抑菌濃度(MIC)。
2.1 最小抑菌濃度MIC
采用微量稀釋法測(cè)得8種中草藥提取物體外抗肺炎支原體MIC結(jié)果,結(jié)果如表1所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,所選的7種中草藥粗提藥液以及藥液的濃度對(duì)2株ATCC15531、ATCC29342肺炎支原體流行株有一定的抑制作用:艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹和板藍(lán)根對(duì)MP的抑制作用最強(qiáng),MIC均為3.91mg/mL;魚腥草次之為15.63mg/mL;石斛作用最弱為62.50mg/mL;而半夏對(duì)MP無(wú)抑制作用。與此相似,對(duì)4株肺炎支原體耐藥株,艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹和板藍(lán)根的抑制作用最強(qiáng)MIC均為15.70mg/mL;魚腥草次之為31.30mg/mL;石斛作用最弱為125.00mg/mL。因此8種中藥對(duì)MP流行株和耐藥株的抑制順序相同,依次為:艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹、板藍(lán)根抑制作用最強(qiáng),魚腥草次之,石斛抑制作用較弱,半夏無(wú)抑制作用。
表1 8種中草藥材提取物體外抗肺炎支原體2株流行株MIC結(jié)果 (mg.mL-1)
表2 8種中草藥材提取物體外抗肺炎支原體4株耐藥株MIC結(jié)果 (mg.mL-1)
2.2 8種中草藥材提取物抗4種肺炎支原體耐藥株實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖片(備注:因篇幅原因,3.91mg/mL濃度未列出)
肺炎支原體(MP)是呼吸道感染的常見(jiàn)病原,數(shù)據(jù)顯示,MP是5~15歲兒童社區(qū)獲得性肺炎(community acquired pneumonia,CAP)和老年人支氣管肺炎的常見(jiàn)病原菌,占10%~40%[3-4],僅次于肺炎鏈球菌,且有逐年升高的趨勢(shì)。除此之外,它還與急性和慢性呼吸道疾病有關(guān),大約有25%~30%的MP感染會(huì)引發(fā)肺外并發(fā)癥[5]。MP的感染通常間隔3~7年會(huì)發(fā)生地方性流行和大流行[6-8]。
MP缺乏細(xì)胞壁這一結(jié)構(gòu)特點(diǎn),故對(duì)作用于細(xì)胞壁的抗生素如青霉素類、頭孢菌素類不敏感,而對(duì)影響蛋白質(zhì)和DNA合成的抗生素如大環(huán)內(nèi)酯類、四環(huán)素類、喹諾酮類等敏感??傮w來(lái)說(shuō),由于四環(huán)素類和喹諾酮類抗生素存在潛在的嚴(yán)重不良反應(yīng),所以MP感染的治療仍以大環(huán)內(nèi)酯類藥物為主,但近些年來(lái),隨著大環(huán)內(nèi)酯類藥物在臨床上的廣泛應(yīng)用,臨床遇到越來(lái)越多的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素治療無(wú)效的病例[9],并分離出耐藥菌株[10],提示MP耐藥現(xiàn)象的存在。目前,國(guó)內(nèi)外MP耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重,在世界范圍內(nèi)呈上升趨勢(shì)。據(jù)最近幾年資料顯示,MP對(duì)大環(huán)內(nèi)酯類耐藥率在日本為30.6%[11],法國(guó)為9.8%[12],德國(guó)為3.0%[13],美國(guó)為27%[14],我國(guó)陳岳明等[15]報(bào)道2009年杭州市MP耐藥率達(dá)到78.9%,辛德莉等[16]報(bào)道2009年北京地區(qū)耐藥率已達(dá)92%,劉楊等[17]報(bào)道2009年上海MP耐藥率為83.0%,韓曉華等[18]報(bào)道沈陽(yáng)地區(qū)MP耐藥率達(dá)到100%。由此可見(jiàn),我們國(guó)內(nèi)各地區(qū)MP耐大環(huán)內(nèi)酯類非常嚴(yán)重。這對(duì)肺炎支原體感染導(dǎo)致的肺炎及肺外并發(fā)癥的治療產(chǎn)生了極大的挑戰(zhàn),雖然目前對(duì)肺炎支原體耐藥菌株的監(jiān)測(cè)已經(jīng)被納入美國(guó)感染性疾病協(xié)會(huì)指南以及歐洲呼吸協(xié)會(huì)指南等,但目前尚無(wú)詳細(xì)的關(guān)于針對(duì)肺炎支原體耐藥菌株的治療方案。
由于中藥的特殊性,細(xì)菌不易對(duì)其產(chǎn)生耐藥,且其具有來(lái)源廣,價(jià)格低,毒性較低等優(yōu)點(diǎn),在防病抗病毒的同時(shí)還能提高機(jī)體的免疫力,增強(qiáng)機(jī)體整體的抗病抗菌能力,從而在MP治療方面漸顯優(yōu)勢(shì)。據(jù)鄭青山教授統(tǒng)計(jì)研究結(jié)果表明,芩柏清肺濃縮丸(主要成分為黃芩,桔梗等)治療支原體肺炎總療效優(yōu)于阿奇霉素顆粒,與阿奇霉素比較,起效快,改善癥狀明顯[19]。桔梗皂苷D是芩柏清肺丸(芩柏)的重要成分,通過(guò)桔梗皂苷D治療肺炎支原體感染的細(xì)胞和小鼠,可以使細(xì)胞生長(zhǎng)加快,同時(shí)強(qiáng)烈抑制肺炎支原體P1和P30蛋白的表達(dá),從而抑制肺炎支原體,已被批準(zhǔn)為首批有效抗MP的中藥[20-21]。
在對(duì)前期中藥治療耐藥性和頑固性支原體肺炎療效回顧性分析時(shí),發(fā)現(xiàn)院內(nèi)制劑復(fù)方臭靈丹合劑、清炎合劑、鎮(zhèn)咳神口服液在治療耐藥性MPP上有較好的療效。結(jié)合此3種制劑主要成分和臨床用中藥治療耐藥MPP的有效處方方劑,選出本研究用的8種單味中草藥材:臭靈丹、黃芩、魚腥草、南板藍(lán)根、桔梗、石斛、半夏、生艾葉;其中石斛、半夏為云南道地特色藥材。這8種藥材具有清熱解毒、潤(rùn)肺止咳[22]、止咳化痰[23]、抗菌消炎[24]的功效。實(shí)驗(yàn)所選的8種中草藥粗提藥液以及藥液的濃度對(duì)2株ATCC15531、ATCC29342肺炎支原體流行株有一定的抑制作用。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹和板藍(lán)根對(duì)MP的MIC均為3.91mg/mL;魚腥草為15.63mg/mL;石斛為62.5mg/mL;而半夏對(duì)MP無(wú)抑制作用。對(duì)4株肺炎支原體耐藥株,艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹和板藍(lán)根對(duì)MP的MIC均為15.7mg/mL,魚腥草為31.3mg/mL,石斛為125mg/mL,半夏對(duì)MP無(wú)抑制作用。8種中草藥對(duì)MP流行株和耐藥株的抑制順序相同,依次為:艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹、板藍(lán)根抑制作用最強(qiáng),魚腥草次之,石斛抑制作用較弱,半夏無(wú)抑制作用。4株耐藥MP的MIC明顯高于流行標(biāo)準(zhǔn)株。8種中草藥粗提藥液經(jīng)離心和不離心處理,離心后的藥液對(duì)MP的抑制效果有所減弱,尤其是臭靈丹為62.5mg/mL。8種中草藥提取物體外抗人肺炎支原體不離心效果較離心效果好。
目前越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始嘗試從傳統(tǒng)中醫(yī)藥中尋找解決細(xì)菌耐藥問(wèn)題的新思路。本研究立足于中藥材,結(jié)果表明艾葉、桔梗、黃芩、臭靈丹、板藍(lán)根能較好的抑制肺炎支原體流行株及耐藥株,為相關(guān)中成藥及院內(nèi)制劑的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)及理論依據(jù)。下一步可進(jìn)一步探討中藥材抑制肺炎支原體的作用機(jī)制,以充分發(fā)揮檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)在中西醫(yī)結(jié)合中的橋梁作用,從而促進(jìn)中西醫(yī)結(jié)合事業(yè)的發(fā)展。