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目的:研究比阿培南(Biapenem)等抗菌药在不同药物浓度和不同作用时间下诱导铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,Pa)及鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,A.baumannii)等革兰阴性菌(Gram negativebacteria,GNB)释放内毒素(Lipopolysaccharide,LPS)情况,以头孢他啶为对照药品探讨LPS释放的发生机制及其与细菌菌量变化以及细菌形态学改变的相关性。 方法:选择目前临床上GNB感染中常见的铜绿假单胞菌(Pseudomonas aerugirtosa,Pa)和鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii,A.baumannii),以及4种不同的抗菌药物:比阿培南(Biapenem,BIPM)、美罗培南(Meropenem,MEM)、左氧氟沙星(Levofloxacin,LVFX)、头孢他啶(Ceftazidime,CAZ)作为研究对象。4种抗菌药物以0.5MIC、1MIC、5MIC和10MIC浓度分别作用于两种细菌,于0h、1h、2h、4h、7h、11h、24h取1ml培养液过滤,采用动态浊度法(Tachypleus amebocytelysate Test,TAL Test)检测滤液中LPS水平,同时设不含药物的对照管及不含细菌和药物的空白管。采集0.5MIC各抗菌药物培养不同时间的培养液,离心取沉淀涂片,革兰染色后光镜下观察菌体形态变化。各抗菌药以0.5MIC浓度分别作用于两种细菌,同时以不加抗菌药为对照组,于2h、4h、6h、8h、10h、12h、14h、16h、24h取培养液8毫升测定OD625nm,以检测细菌数量变化。 结果: 1.不同抗菌药物对细菌产生LPS的影响当4种抗菌药物以0.5MIC作用于鲍曼不动杆菌时,在0~11h间,LPS释放量为:CAZ>LVFX=BIPM>MEM,BIPM与LVFX间无显著性差异(P>0.05);24h时,BIPM明显低于LVFX(P<0.01),5MIC和10MIC时,LPS的释放量为:CAZ>MEM>BIPM>LVFX。 当4种抗菌药物以0.5MIC作用于铜绿假单胞菌时,LPS的释放量为:MEM>CAZ>LVFX>BIPM;以5MIC和10MIC作用于铜绿假单胞菌时,LPS的释放量为LVFX>CAZ>BIPM=MEM,BIPM与MEM间无显著性差异(P>0.05)。 2.不同浓度的抗菌药物对细菌产生LPS的影响不同浓度各药物作用于A.baumannii和Pα.两种细菌时,随着药物浓度的增加,LPS释放量减少,在0.5MIC诱导细菌释放LPS较多,5MIC和10MIC释放LPS均较少。 3.不同时间抗菌药物对细菌产生LPS的影响随着抗菌药物作用时间的延长,其诱导细菌释放LPS累计量也逐渐增加。四种药物5MIC及10MIC浓度作用于A.baumannii,在0至7h时间段内释放的LPS较多。 4.不同菌种对细菌产生LPS的影响对照组:随着培养时间的延长,两种细菌自发释放LPS的量逐渐增加,自0h至24h,A.baumannii释放LPS的量高于Pα.。 抗菌药物组:4种抗菌药物以各浓度作用于两种细菌,LPS释放情况各不相同。以0.5MIC作用于两种细菌在11~24h,诱导Pα.释放LPS速度明显高于A.baumannii;药物以5MIC及10MIC浓度作用时,Pα.释放LPS水平明显低于A.baumannii。 5.0.5MIC抗菌药物作用后细菌形态学变化CAZ:光镜下,对A.baumannii和Pα.作用4小时后即可观察到细菌呈现丝状伸展,7小时后可发现细菌菌体呈长细丝状改变。 LVFX:光镜下,A.baumannii和Pα.暴露在LVFX4小时后,细菌形态变化不明显,作用7小时后,可呈现菌体明显拉长。 MEM:A.baumannii暴露在MEM4小时后,光镜下可发现球状的菌体,作用7小时后,细菌菌体可呈现明显球状。而对Pα.作用4小时后,光镜下有些Pα.菌体呈现明显拉长,作用7小时后,光镜下可见长丝状和球状菌体共存。 BIPM:A.baumannii暴露在BIPM4小时后,光镜下可发现些许菌体呈球形,作用7小时后,大多数菌体可呈现明显球状。而Pα.暴露在BIPM相同时间后,细菌形态均呈纺锤形改变。 6.抗菌药对细菌数量的影响A.baumannii:各抗菌药以0.5MIC的浓度作用于A.baumannii,在0~6h细菌增量速度与不加药的对照组大致相同,CAZ组在6~14h细菌数量逐渐减少,而在14~24h后,细菌数量又持续增加;LVFX组在6h~24h细菌数量持续增长,但增长速度低于0~6h;MEM和BIPM组在6h~24h细菌数量逐渐减少。 Pα.:各抗菌药以0.5MIC的浓度作用于Pα.,细菌数量随时间延长持续增加,但增长速度低于不加药的对照组。 结论: 1.与相同作用浓度的头孢他啶相比:对于鲍曼不动杆菌,左氧氟沙星、美罗培南和比阿培南释放的LPS均较少;对于铜绿假单胞菌,低浓度时美罗培南释放的LPS比头孢他啶较多,高浓度时则较少,左氧氟沙星则在高浓度时释放的LPS较多,而比阿培南无论高、低浓度均较少。 2.几种抗菌药物作用于鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌,诱导细菌释放不同水平的LPS,其诱导力与抗菌药物种类、抗菌药物浓度、作用时间及菌种等因素有关。 3.四种抗菌药物作用于鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌,导致细菌形态学的改变,提示不同类型抗菌药物诱导细菌释放LPS的作用机制不同。