東寶瑜 許馨月 李樹(shù)華 李帥 曾雪婷 王雨萌 孫琨 汪川 曾菊梅
摘 要 ???:為了研究黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌浮游細(xì)菌及生物膜的影響,本研究以膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC 19977以及臨床分離株作為受試菌,采用Alarmar-Blue液體藥敏法測(cè)定黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌的最小抑菌濃度(MIC),平板涂布法測(cè)定最小殺菌濃度(MBC),結(jié)晶紫染色法和掃描電子顯微鏡分析黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌生物膜形成量及形態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,進(jìn)一步采用了RT-qPCR探究黃芩提取物對(duì)分枝菌酸合成相關(guān)基因表達(dá)的影響.結(jié)果表明黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株ATCC 19977以及8株臨床分離株的MIC ?90為50~100 mg/mL,MBC為50~200 mg/mL;黃芩提取物可顯著降低膿腫分枝桿菌生物膜形成量( P <0.05),破壞生物膜的結(jié)構(gòu),并且顯著降低分枝菌酸合成相關(guān)基因表達(dá)量( P <0.01).本研究表明黃芩提取物能夠抑制膿腫分枝桿菌的生長(zhǎng)以及生物膜的形成.
關(guān)鍵詞 : 黃芩提取物; 膿腫分枝桿菌; 浮游生長(zhǎng); 生物膜抑制
中圖分類(lèi)號(hào) : Q93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 : DOI : ?10.19907/j.0490-6756.2023.046003
收稿日期: ?2022-09-21
基金項(xiàng)目: ??四川省國(guó)合項(xiàng)目(2022YFH0048); 四川大學(xué)中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)(YJ201985); 口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(SKLOD2022KXK0403); 四川大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃(C202210610203)
作者簡(jiǎn)介: ??東寶瑜(1997-), 女, 甘肅天祝人, 碩士研究生, 研究方向?yàn)楣残l(wèi)生. E-mail: 1226046785@qq.com
通訊作者: ?曾菊梅.E-mail: zengjumei@scu.edu.cn
Effect of ?Scutellaria baicalensis ?extract on the growth and ?biofilm formation of ?Mycobacterium abscessus
DONG Bao-Yu ?1, XU Xin-Yue ?1, LI Shu-Hua ?1, LI Shuai ?2, ZENG Xue-Ting ?3, ?WANG Yu-Meng ?1, SUN Kun ?1, WANG Chuan ??1, ZENG Ju-Mei ??1
(1. Research Center for Poisoning Treatment, Laboratory Science & Precision Prevention, West China-PUMC C.C. Chen ?Institute of Health, West China School of Public Health and West China Fourth Hospital, Sichuan University, ?Chengdu 610041, China; 2.Sichuan Academy of Chinese Medicine Sciences, Chengdu 610041, China;
3.Department of Medicament, Army Characteristic Medical Center, Army Medical University, Chongqing 400042, China)
To study the effect of ?Scutellaria baicalensis ?extract on ?Mycobacterium abscessus , the standard strain of ?M. abscessus ?ATCC 19977 and clinical isolates were used as the test bacteria. The minimum inhibitory concentration (MIC) of ?S. baicalensis ?extract against ?M. abscessus ?was determined by the Alarmar-Blue method; the minimum bactericidal concentration (MBC) was determined by plate coating method; crystal violet staining method and scanning electron microscope assay were used to analyze the effect of ?S. baicalensis ?extract on the biomass formation and morphological structure of ?M. abscessus ; RT-qPCR was further used to investigate the effect of ?S. baicalensis ?extract on the gene expression which involves in mycolic acid synthesis. The inhibitory effects of ?S. baicalensis ?extract against ?M. abscessus ?standard strain ATCC 19977 and 8 clinical isolates were evaluated, the results showed that the MIC ?90 was 50~100 mg/mL, and the MBC was 50~200 mg/mL. The biofilm formation of ?M. abscessus ?was significantly decreased after adding ?S. baicalensis ?extract( P <0.05), and ?S. baicalensis ?extract disrupted the biofilm formation. The expression of genes related to mycolic acid synthesis was significantly decreased in the ?S. baicalensis ?extract treatment group ( P< 0.01). ?S. baicalensis ?extract inhibits planktonic ?M. abscessus ?growth; meanwhile, it reduces the bacterial adhesion and aggregation on ?M. abscessus ?biofilm formation.
S. baicalensis ?extract; ?M. abscessus ; Planktonic ??growth; Biofilm inhibition
1 引 言
膿腫分枝桿菌( Mycobacterium abscessus, M. ab )是一種常見(jiàn)的致病性非結(jié)核分枝桿菌(nontuberculosis mycobacteria, NTM),屬于快速生長(zhǎng)型分枝桿菌,通常引起炎癥性肺部感染(如囊性纖維化)以及嚴(yán)重的皮膚、關(guān)節(jié)、軟組織、手術(shù)部位和播散性感染 ?[1,2].抗生素治療是當(dāng)前首選的治療方案,然而,該細(xì)菌自身的外膜脂質(zhì)屏障低滲透性、藥物的修飾滅活酶、外排泵系統(tǒng)及靶點(diǎn)突變等因素,使得該菌對(duì)大部分臨床使用抗生素及利福平和異煙肼在內(nèi)的抗結(jié)核藥物耐藥 ?[3].此外,膿腫分枝桿菌是一種可形成生物膜的耐多藥細(xì)菌.生物膜(biofilm)是微生物被包裹在其自身分泌的多聚物中形成的一種特殊細(xì)胞群體結(jié)構(gòu).與浮游細(xì)菌相比,膿腫分枝桿菌生物膜對(duì)抗生素治療的耐受性更高 ?[4],臨床上許多頑固、難以治療的感染與生物膜的形成相關(guān).因此,控制生物膜形成是治療膿腫分枝桿菌感染的新策略 ?[5].
分枝菌酸是分枝桿菌細(xì)胞壁上脂質(zhì)復(fù)合物的重要組成部分.值得注意的是,分枝桿菌生物膜的細(xì)胞外聚合物(Extracellular Polymeric Substances, EPS)富含分枝菌酸,分枝菌酸可使膜內(nèi)細(xì)菌具有群落內(nèi)聚力,其合成與生物膜的形成密切相關(guān) ?[6].通過(guò)影響分枝菌酸的合成有望抑制膿腫分枝桿菌生物膜的形成.
我國(guó)有豐富的中藥資源,中藥在治療傳染病方面有廣泛的前景.黃芩始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,別名山茶根、土金茶根,為唇形科植物黃芩 ?Scutellaria baicalensis Georgi ?的干燥根,味苦,性寒,歸肺、膽、脾、小腸、大腸經(jīng),其有效成分是黃酮類(lèi)化合物,主要包括黃芩苷(baicalin)、黃芩素(baicalein)等.隨著近年來(lái)臨床治療的不斷深入,研究表明黃芩及 其活性成分具有抗菌、抗病毒 、抗腫瘤、護(hù)肝以及免疫保護(hù)等作用 ?[7],尤其以抗菌作用最為顯著,目前已被證明對(duì)包括葡萄球菌屬 ?[8]、大腸埃希菌 ?[9]、幽門(mén)螺桿菌 ?[10]以及銅綠假單胞菌 ?[11]等在內(nèi)的多種微生物及生物膜有效.
本文旨在探討黃芩對(duì)膿腫分枝桿菌的抑菌作用以及黃芩對(duì)膿腫分枝桿菌生物膜形成的抑制作用,為臨床有效治療膿腫分枝桿菌引起的疾病提供理論基礎(chǔ).
2 材料與方法
2.1 材 料
膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株(ATCC 19977)購(gòu)自美國(guó)模式培養(yǎng)物集存庫(kù);膿腫分 枝桿菌臨床分離株8株(MAB-S1、MAB-S2、MAB-S3、MAB-S4、MAB-R1、 ?MAB-R2、MAB-R3、MAB-R4)由四川大學(xué)華西第四醫(yī)院微生物室提供.
2.2 實(shí)驗(yàn)方法
2.2.1 菌液準(zhǔn)備 ?用接種環(huán)挑取復(fù)蘇后的單個(gè)菌落至無(wú)菌7H9液體培養(yǎng)基中,37 ℃培養(yǎng),用7H9液體培養(yǎng)基作為空白對(duì)照管,酶標(biāo)儀測(cè)得菌液OD ?600 nm為0.5時(shí),即細(xì)菌培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期,獲得純菌液備用.
2.2.2 藥物準(zhǔn)備 ?黃芩提取物溶解于無(wú)菌水,配制為200 mg/mL的儲(chǔ)存濃度,通過(guò)0.22 μm的濾膜過(guò)濾除菌,置于4 ℃冰箱備用.
2.2.3 藥物的最小抑菌濃度 ?采用Alarmar-Blue液體藥敏法測(cè)定黃芩提取物的MIC.設(shè)置卡那霉素作為抑菌對(duì)照,不加藥物的純菌液作為生長(zhǎng)對(duì)照.以二倍稀釋設(shè)置藥物濃度梯度,藥物濃度從200 mg/mL到0.39 mg/mL,共設(shè)置10個(gè)濃度 ?[12,13].每個(gè)濃度設(shè)置復(fù)孔.將接種后的微孔板置于5% CO ?2培養(yǎng)箱37 ℃培養(yǎng)48 h,加入Alarmar-Blue指示劑培養(yǎng)過(guò)夜.采用多功能微孔板分析儀測(cè)定540/595 nm處的熒光值,計(jì)算不同藥物濃度下對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)抑制率.MIC ?90定義為抑制率大于等于90%對(duì)應(yīng)的最低藥物濃度,MIC ?50定義為抑制率大于等于50%對(duì)應(yīng)的最低藥物濃度.藥物作用的抑制率計(jì)算公式如下:
抑制率= 1- 試驗(yàn)孔熒光值-抑菌對(duì)照熒光值 生長(zhǎng)對(duì)照熒光值-抑菌對(duì)照熒光值 ?×??100%
2.2.4 藥物的最低殺菌濃度 ?MBC定義為殺死99.9%(與生長(zhǎng)對(duì)照孔菌落數(shù)比較)的微生物所需的最低藥物濃度.藥敏試驗(yàn)培養(yǎng)后的微孔板,取藥物MIC ?90孔及以上兩孔、生長(zhǎng)對(duì)照中的菌液各50 μL作10倍稀釋,稀釋度依次為10 ?-1、10 ?-2、10 ?-3、10 ?-4、10 ?-5 ?[14].將稀釋液均勻涂布至7H9固體培養(yǎng)基上,平板倒置培養(yǎng)于5% CO ?2培養(yǎng)箱,37 ℃培養(yǎng)3~4 d后,進(jìn)行菌落計(jì)數(shù),三次生物學(xué)重復(fù)后,將所獲得的菌落數(shù)做統(tǒng)計(jì)分析.
2.2.5 生物膜培養(yǎng)及其抑制 ?細(xì)菌在7H9液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期后,收集菌體.用蘇通培養(yǎng)基洗滌菌體2次并重懸(OD ?600 nm=0.9~1.2),然后用蘇通培養(yǎng)基按照1∶100的比例稀釋到24孔板中,每孔2 mL.每板在孵育前用Parafilm密封膜覆蓋,以減少水份蒸發(fā)并允許空氣自由交換, 37 ℃ 下孵育 5~7 d,生物膜培養(yǎng)成熟.黃芩提取物的干預(yù),即用蘇通培養(yǎng)基稀釋的1∶100菌液加入24孔板,每孔中加入黃芩提取物,設(shè)置終濃度為0×MIC、0.5×MIC、1×MIC,每孔總體積為2 mL,設(shè)置三個(gè)平行孔,在第7天收集生物膜.
2.2.6 生物膜的定量分析 ?通過(guò)結(jié)晶紫染色確定黃芩提取物對(duì)于膿腫分枝桿菌生物膜形成的影響.在24孔板中獲得成熟的生物膜后,吸出孔板內(nèi)的上清液,PBS洗滌,去除浮游細(xì)菌.每孔加入1 mL 4%(w/v)多聚甲醛室溫固定生物膜15 min,吸棄多聚甲醛,37 ℃烘干孔板,每孔加入1 mL 0.01%(w/v)結(jié)晶紫染液,室溫靜置染色5 min,無(wú)菌PBS輕輕洗滌2次去除多余染料;每孔加入2 mL 33%(v/v)乙酸,溫和震蕩30 min溶解染料;最后,將100 μL乙酸洗脫液轉(zhuǎn)移至一個(gè)新的96孔板上,酶標(biāo)儀575 nm處讀取OD值來(lái)量化生物膜的形成.
2.2.7 生物膜微觀形態(tài)分析 ?使用掃描電子顯微鏡對(duì)黃芩提取物干預(yù)生物膜的形態(tài)進(jìn)行觀察.將無(wú)菌圓形玻片置于24孔板中,分組加樣同2.2.5部分,獲得成熟的生物膜.去除多余培養(yǎng)基,用PBS輕柔漂洗2~3次去除松散的浮游細(xì)菌;將各孔加入2.5%(v/v)戊二醛,4 ℃固定12 h;吸棄戊二醛后PBS輕柔漂洗2次;依次用30%、50%、70%、80%、90%和100%(v/v)的乙醇洗脫,使生物膜梯度脫水;將脫水后樣本放入100%(v/v)乙酸正戊酯置換處理,在CO ?2臨界點(diǎn)干燥儀中干燥,噴金后,用掃描電子顯微鏡觀察生物膜樣本的形態(tài)結(jié)構(gòu).
2.2.8 分枝菌酸合成相關(guān)基因表達(dá)量的測(cè)定
① RNA的提取 取2.2.1培養(yǎng)至對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的菌液稀釋至OD ?600 nm=0.005,設(shè)置生長(zhǎng)對(duì)照組及黃芩提取物處理組(終濃度為25 mg/mL),37 ℃ 下孵育 24 h.收集菌體于無(wú)酶離心管中,采用TRIzol法提取細(xì)菌總RNA ?15],RNA提取完成后使用Nanodrop 2000分光光度計(jì)測(cè)定RNA濃度以及OD ?260 nm/OD ?280 nm.
② cDNA的合成 ?采用Goldenstar ?RT6 cDNA Synthesis Kit Ver.2試劑盒,配制如下反應(yīng)體系:RNA模板20 ng,gDNA Remover 1 μL,10×gDNA Remover Buffer 1μL,RNase-free Water加至終體積10 μL.混勻體系短暫離心,42 ℃ 2 min,60 ℃ 5 min后,迅速置于冰上冷卻,短暫離心后加入以下組分:5×Goldenstar ? Reaction Buffer ?4 μL,Goldenstar ? RT6 (200 U/L) 1 μL, Randomer (50 μmol/L) 1 μL,dNTP Mix (10 mmol/L) 1 μL,DTT 1 μL,RNase-free Water 2 μL.25 ℃ ?10 min,55 ℃ 15 min,85 ℃ 5 min后終止反應(yīng), -80 ℃保存.
③ 基因表達(dá)定量分析 ?配制反應(yīng)體系:10 μL的2×T5 Fast qPCR Mix (SYBR Green Ⅰ),10 μmol/L上下游引物各0.8 μL,1 μL的cDNA模板,50×ROX Reference Dye Ⅱ 0.4 μL,RNase-free Water補(bǔ)至20 μL,用 QuantStudio 3儀器進(jìn)行qPCR,反應(yīng)程序?yàn)?95 ℃ 1 min, 95 ℃ 10 s, 60 ℃ 10~15 s, 40 cycles.設(shè)置16S rRNA基因?yàn)閮?nèi)參基因,采用2 ?-ΔΔCt計(jì)算方法計(jì)算分枝菌酸合成相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量 ?[16].
2.2.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 ?正態(tài)分布資料數(shù)據(jù)以 ?x ±s 表示,采用 SPSS 18.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,組間差異采用student t檢驗(yàn)比較,三組及以上采用單因素方差分析比較組間差異, 然后進(jìn)行Dunnetts檢驗(yàn).檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,當(dāng) P <0.05時(shí),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.采用 GraphPad Prism 8.0軟件構(gòu)建圖表.
3 結(jié) 果
3.1 最小抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)
Alarmar-Blue液體藥敏法測(cè)定黃芩提取物的 MIC結(jié)果顯示,黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株的MIC ?50為3.13 mg/mL,MIC ?90為50 mg/mL(結(jié)果見(jiàn)圖1).平板涂布法結(jié)果顯示黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株的MBC為100 mg/L.黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌臨床株的MIC ?50、MIC ?90以及MBC結(jié)果如表2所示.
3.2 生物膜定量分析結(jié)果
生物膜內(nèi)的細(xì)菌和胞外聚合物可以與結(jié)晶紫結(jié)合,通過(guò)測(cè)量吸光度的變化來(lái)定量檢驗(yàn)藥物處理對(duì)生物膜的影響.黃芩提取物干預(yù)處理后,膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株無(wú)藥對(duì)照孔在氣液交界面形成一層成熟生物膜,呈乳白色蠟質(zhì)狀,而25、50 mg/mL 的黃芩提取物處理組孔中幾乎沒(méi)有形成可見(jiàn)生物膜(結(jié)果見(jiàn)圖2).結(jié)晶紫染色定量結(jié)果表明,25、50 mg/mL的黃芩提取物顯著降低了膿腫分枝桿菌的生物膜總生物量( P <0.0001).黃芩提取物處理膿腫分枝桿菌臨床株后,臨床株處理組的生物膜生物量顯著低于無(wú)藥對(duì)照孔的生物膜生物量( P <0.05)(結(jié)果見(jiàn)圖3).以上結(jié)果說(shuō)明黃芩提取物可以抑制膿腫分枝桿菌的生物膜的形成.
3.3 ?掃描電子顯微鏡觀察黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株生物膜形成的影響
設(shè)置實(shí)驗(yàn)組黃芩提取物濃度分別為0.5×MIC和1×MIC,以及無(wú)藥生長(zhǎng)對(duì)照組,對(duì)樣品進(jìn)行掃描電鏡分析.由生長(zhǎng)對(duì)照組(結(jié)果見(jiàn)圖4)可以觀察到當(dāng)膿腫分枝桿菌培養(yǎng)一段時(shí)間后,細(xì)菌生長(zhǎng)良好,大量團(tuán)聚,會(huì)形成連接致密且有一定厚度的生物膜;在25 mg/mL黃芩提取物處理組,細(xì)菌數(shù)量有一定的下降,生物膜變薄且松散,生物膜的完整性受到影響;在50 mg/mL 黃芩處理組,細(xì)菌數(shù)目大量下降,且細(xì)菌分散,不再團(tuán)聚成一個(gè)整體,生物膜基本消失.上述結(jié)果表明,黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌生物膜的形成有抑制作用.
3.4 分枝菌酸合成相關(guān)基因表達(dá)量的測(cè)定
采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR測(cè)定分枝菌酸合成相關(guān)基因的相對(duì)表達(dá)量結(jié)果(見(jiàn)圖5).黃芩提取物處理后,分枝菌酸合成相關(guān)基因 MAB_2028 , MAB_2029 , MAB_2030 , MAB_2031 , MAB_2032 , ?MAB_2034 表達(dá)量均顯著下降( P <0.01).以上結(jié)果說(shuō)明黃芩提取物能影響分枝菌酸合成相關(guān)基因的下調(diào)表達(dá),從而抑制膿腫分枝桿菌的生長(zhǎng)及生物膜的形成.
4 討 論
近年來(lái),世界范圍內(nèi)非結(jié)核分枝桿菌(nontuberculosis mycobacteria,NTM)病的發(fā)病率和死亡率正穩(wěn)步上升 ?[17-19].膿腫分枝桿菌作為NTM病常見(jiàn)的感染因子,對(duì)大部分抗生素及一線抗結(jié)核藥物具有高度耐藥性,導(dǎo)致治療效果差,臨床診療復(fù)雜棘手 ?[20-22].膿腫分枝桿菌能夠在人肺中形成生物膜生長(zhǎng),并嵌入終末期肺病的肺泡壁中,可能引起的慢性、持續(xù)性肺部疾病 ?[23].生物膜的形成是人類(lèi) NTM 感染的致病性和耐藥性的關(guān)鍵機(jī)制,抗生物膜劑成為治療膿腫分枝桿菌感染的新思路.因此,亟需開(kāi)發(fā)新型藥物來(lái)治療膿腫分枝桿菌引起的感染.
研究表明,天然植物黃芩對(duì)耐碳青霉烯肺炎克雷伯菌的MIC為250~1000 mg/mL ?[24],對(duì)諾卡菌的MIC為62.50 g/L,表現(xiàn)出一定的殺滅效果 ?[25].而課題組通過(guò)前期的篩選發(fā)現(xiàn)天然植物黃芩對(duì)膿腫分枝桿菌浮游菌的生長(zhǎng)具有抑制作用.本研究通過(guò)測(cè)定黃芩提取物對(duì)浮游菌的最小抑菌濃度和最小殺菌濃度證實(shí)了黃芩提取物可以抑制膿腫分枝桿菌浮游菌的生長(zhǎng),黃芩提取物對(duì)膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株的MIC ?50和 MIC ?90分別為3.13 mg/mL和50 mg/mL.我們進(jìn)一步測(cè)試了0.5×MIC(25 mg/mL)的黃芩提取物能有效抑制膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株和臨床株生物膜的形成,其對(duì)生物膜的清除可消除由于生物膜的存在而導(dǎo)致的抗生素耐藥性升高.由此可見(jiàn),黃芩提取物在殺死膿腫分枝桿菌和克服由生物膜引起耐藥性方面極具潛力.
膿腫分枝桿菌表現(xiàn)出兩種菌落形態(tài):平滑型菌落S(Ma ?Sm)和更具抗生素抵抗力的粗糙型菌落R(Ma ?Rg) ?[4].膿腫分枝桿菌復(fù)合體可以分為三個(gè)亞種:膿腫亞種, 馬賽亞種以及博萊亞種.這些亞種之間的區(qū)別具有臨床意義,感染會(huì)表現(xiàn)出不同的藥物敏感性測(cè)試結(jié)果以及臨床癥狀 ?[26,27].在本項(xiàng)研究中,黃芩提取物在膿腫分枝桿菌標(biāo)準(zhǔn)株和臨床株S型、R型以及膿腫亞種、馬賽亞種中均表現(xiàn)出良好的抗菌作用以及生物膜形成的抑制作用.其它中草藥如黃連及香茅草提取物均能抑制膿腫分枝桿菌的生長(zhǎng)和生物膜的形成,黃連濃縮膏體MIC為1 mg/mL ?[28],香茅草精油MIC為3.506 mg/mL ?[29],紅木的水醇提取物BoHE對(duì)于馬賽亞種的MIC為2.34 mg/mL,但該研究未探究BoHE對(duì)膿腫分枝桿菌生物膜的影響 ?[30].以上植物提取物未在膿腫分枝桿菌臨床株中進(jìn)行抑菌及抑制生物膜的研究,而本研究測(cè)試了黃芩提取物在膿腫分枝桿菌不同菌落形態(tài)、不同亞種的臨床株中的抑菌及生物膜抑制效果,使得黃芩提取物在治療膿腫分枝桿菌感染方面更具有臨床意義,為臨床生物膜抑制劑的開(kāi)發(fā)提供一定基礎(chǔ).
分枝菌酸是獨(dú)特的長(zhǎng)鏈脂肪酸,存在于富含脂質(zhì)的分枝桿菌細(xì)胞壁中.新的哌啶醇衍生物PIPD1通過(guò)靶向膿腫分枝桿菌的分枝菌酸轉(zhuǎn)運(yùn) ?[31]、甲氟喹通過(guò)干擾分枝菌酸的生物合成 ?[32]均表現(xiàn)出明顯的膿腫分枝桿菌抑菌活性. MAB_2028 至 2034 基因位于同一個(gè)操縱子,研究表明, MAB_2028 , MAB_2030 , MAB_2032 都參與膿腫分枝桿菌分枝菌酸的合成 ?[33].在本研究中,黃芩提取物處理后, MAB_2028 , MAB_2029 , MAB_2030 , MAB_2031 , MAB_2032 , MAB_2034 的表達(dá)量均下調(diào),表明黃芩提取物可能通過(guò)影響分枝菌酸的生物合成從而抑制膿腫分枝桿菌的生長(zhǎng)及其生物膜的形成.
臨床上會(huì)發(fā)生許多與生物膜相關(guān)的感染,一旦在非生物或組織表面上建立了生物膜,使用常規(guī)劑量的抗生素幾乎不可能根除 ?[34],由抗生素和表現(xiàn)出抗生物膜活性的化合物的聯(lián)合治療是解決該問(wèn)題的一種潛在策略.研究發(fā)現(xiàn)黃連及其主要成分小檗堿可以抑制膿腫分枝桿菌的生物膜形成,增強(qiáng)抗生素治療膿腫分枝桿菌感染的能力 ?[28].黃芩提取物中含有多種不同作用機(jī)制的抗菌成分,黃芩單體的抑菌與生物膜抑制作用以及抑制生物膜形成的具體機(jī)制有待深入研究與探索.綜上所述,黃芩提取物有望成為臨床治療膿腫分枝桿菌感染的新方法.
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