解淀粉芽孢杆菌对Trichophyton rubrum的拮抗作用及机制研究

世界卫生组织报告了发展中国家普通人群中皮Elexacaftor核磁肤真菌病的患病率高达19.7%,其中Trichophyton rubrum(T.rubrum)是导致皮肤癣病的主要病原菌,对指甲、皮肤和毛发中的角化结构具有高亲和力,并且传染快,难治愈,导致人类真菌感染率日益增加。T.rubrum所致的皮肤癣病反复发作,而现有治疗皮肤癣病的药物大多具有抗菌谱窄,肝肾毒性较大,且易产生耐药性等问题。本文筛选分离了一株可抑制T.rubrum的菌株,经鉴定该菌株为解淀粉芽孢杆菌,命名为HY-1。进一步的对其发酵产物进行分离纯化,获得一种脂肽类物质命名为LP-1,其可以通过破坏细胞膜通透性阻碍麦角甾醇的生物合成的方式抑制T.rubrum的生长。当前国内外尚无相关解淀粉芽孢杆菌抗T.rubrum活性及机制的报道。因此,本论文旨在研究解淀粉芽孢杆菌对T.rubrum的拮抗作用及机制研究,为开发新的抗真菌药物提供理论和实验依据。研究目的:本论文旨在从解淀粉芽孢杆菌的发酵液中分离出一种具有对T.rubrum拮抗活性作用的抗菌物质,并探究其对浅部真菌T.rubrum的抑制作用及机制。研究方法:(1)针对分离的目标菌种进行分离纯化和镜检,并采用革兰氏染色、生理生化特性分析以及16S r DNA序列比对等方法鉴定菌株菌属。(2)针对HY-1发酵液抗T.rubrum的特性进行研究,探究温度、p H等因素对其抗真菌作用。(3)采用盐酸沉淀法、有机溶剂提取发酵液中的抗菌物质,通过大孔吸附树脂纯化抗菌物质,应用薄层色谱、排油圈实验、紫外光谱、红外光谱定性分析该抗菌物质。(4)通过显微镜观察解淀粉芽孢杆菌对T.rubrum孢子萌发及菌丝生长的作用,根据用药前后电导率变化及核酸渗漏结果,分析细胞膜通透性的变化,并进一步研究解淀粉芽孢杆菌抗菌物质对麦角甾醇合成的影响。研究结果:(1)结果发现HY-1在T.rubrum平板中具有明显的拮抗作用,镜检结果显示HY-1为杆状,属革兰氏阳性、可产芽孢,并结合生理生化特性鉴定与16S r DNA分子学鉴定确定HY-1为解淀粉芽孢杆菌。(2)解淀粉芽孢杆菌发酵上清液对T.rubrum具有抗菌活性,并且对T.rubrum的抗菌作用对温度,p H等因素稳定。(3)实验发现分离纯化的抗菌物质Rf=0.67,命名为LP-1紫外光谱和红外光谱结果表明其具备脂肽的特征吸收峰和特征基团,并结合排油圈活性实验鉴定解淀粉芽孢杆菌产生的抗菌物质属于脂肽类。(4)LP-1可以抑制T.rubrum的孢子萌发,作用T.rubrum后菌丝出现萎缩,表面粗糙,菌丝顶端膨大和局部变形,且菌丝生物合成受到抑制。在LP-1存在的情况下,T.rubrum核酸被逐步释放,并且电导率呈剂量依赖性升高,进一SAHA步的T.rubrum细胞膜麦角甾醇合成量也被抑制,T.rubrum细胞膜的完整性在暴露于LP-Immunohistochemistry Kits1后受到损害,细胞膜通透性发生改变。研究结论:实验室分离了一株具有抗T.rubrum活性菌株经鉴定为解淀粉芽孢杆菌,命名为HY-1。对该菌株的发酵液经过分离纯化得到抗菌物质为脂肽,命名为LP-1,其对皮肤癣菌具有显著的抗菌活性,本文研究证明了LP-1可与T.rubrum细胞膜相互作用并破坏细胞膜的完整性,导致核酸泄漏,并且LP-1呈剂量依赖性使处理过的T.rubrum细胞中麦角固醇含量降低,本文的研究支持了LP-1作为抗真菌剂对抗T.rubrum的潜在用途。