盐酸小檗碱抑制铜绿假单胞菌及其生物膜的机制研究

目的:研究盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)及其生物膜的抑制作用和相关机制。方法:本研究采用微量肉汤稀释法检测盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度(Minimal Inhibitory Concentration,MIC)及最低杀菌浓度(MInimum Bactericidal Concentration,MBC)。应用时间杀菌曲线观察盐酸小檗碱对铜绿假单伯菌的杀伤情况,连续诱导耐药法检测盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌对的耐药突变诱导情况。利用96孔板构建铜绿假单胞菌生物膜,采用结晶紫染色和共聚焦激光显微镜观察盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌生物膜的抑制和分散作用。利用膜通透性实验、活性氧释放、胞内ATP检测等多种手段探讨盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌的抗菌机制。应用红细胞溶血实验评估盐酸小檗碱的细胞毒性。在小鼠急性感染铜绿假单胞菌腹膜炎模型中,评估盐酸小檗碱在体内的抑菌效果。结果:盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌的MIC为128-256μg/m L,MBC在256-512μg/m L之间。与传统抗生素相比,盐酸小檗碱还具备细胞毒性低以及不易诱导耐药等特点。1MIC(128μg/m L)、1/2MIC(64μg/m L)、1/4MIC(32μg/m L)的盐酸小檗碱均ABT-263临床试验可以抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成,同时,对铜绿假单胞菌生物膜具有较好的分散作用。q-RT-PCR结果显示128μg/m L盐酸小檗碱作用铜绿假单胞菌后NVP-TNKS656研究购买QS相关基因相对表达量(psla、pela、gaca、gacs、rlsr)均得到明显下调。1MIC(128μg/m L)、1/2MIC(64μg/m L)盐酸小檗碱均可破坏铜绿假单胞菌细胞膜、释放活性氧以及减少细菌胞内ATP等多种方式发挥着抗菌作用。在小鼠腹膜炎模型中,20mg/kg的盐酸小檗碱能够显著抑制铜绿假单胞菌的生长,表现出良好的杀菌活性,同时能够occult hepatitis B infection明显降低炎症因子IL-6的释放。结论:在本次研究中通过体内体外实验发现盐酸小檗碱对铜绿假单胞菌均表现出良好的抗菌活性。盐酸小檗碱可抑制铜绿假单胞菌生长,且靶向作用于细胞膜,通过提高细胞体内活性氧水平、降低细菌代谢水平等多种途径发挥对铜绿假单胞菌的抑菌作用。盐酸小檗碱可有效抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成,其可通过下调铜绿假单胞菌QS系统相关基因、生物膜相关基因的表达水平,实现对生物膜的抑制作用。盐酸小檗碱在小鼠腹膜炎感染模型中,表现出良好的抗菌效果和抑制炎症反应的作用,在急性腹膜炎感染治疗中具有较好的应用前景。