亚麻酸联合妥布霉素抗铜绿假单胞菌生物膜形成效应的群体感应系统机制研究

来源 :中南民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weicun_weicun
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
背景:自然界中的微生物为人类带来了有利同时又有害的影响。其有利的一面源于人类与微生物界的共生关系。然而人类一些疾病的发生使得看似“友善”的微生物成为了会导致人类许多微生物相关疾病的条件致病菌。许多细菌通过产生生物膜来抵御不利的生存环境,这是其中一种防御机制。生物膜的形成是一个主动过程,主要取决于当环境信号刺激细胞进入周期增长阶段的时间,并且生物膜的形成过程是由一系列由群体感应系统(QS)支配的基因调控的。另外,生物膜结构因多糖、蛋白质、脂类及胞外DNA等大分子物质的存在而被强化,这些物质使得微生物能抵抗杀菌药物。铜绿假单胞菌,一种广泛存在于自然界中的革兰阴性的条件致病菌,是医院内感染的主要病原菌之一。铜绿假单胞菌有三种相关的群体感应系统(QS),通过这些群体感应系统,调控一些毒力因子的产生,从而导致铜绿假单胞菌引起人类严重威胁生命的感染,这迫使临床医生大量使用抗生素来应对这些感染疾病,从而出现了多重耐药菌株。近年来,临床上常用妥布霉素治疗由铜绿假单胞菌引起的肺部感染,但是铜绿假单胞菌也产生了对妥布霉素的抗药性。目前通过研发和使用抗生素来治疗这些感染,尽管大量关于药物开发的研究都致力于减少微生物的耐药性,但是某些特定抗菌化合物的毒性和耐受性问题以及微生物的持续进化给研发带来很多困难,这些迫使研究者关注和筛选天然植物化学成分和膳食成分作为抗菌药物。脂肪酸是人体营养的重要组成部分,在人体生长过程中扮演十分重要的角色。脂肪酸作为活性物质和药物载体应用在制药行业,例如脂质体制剂以及ω-3脂肪酸在脂质异常、糖尿病、癌症以及抗炎和免疫调节活动中的作用,使得人们开始利用以及评估它在微生物相关传染病中的价值,尽管它有不利的一面,但它可能对人类健康有更多有益的价值。在细菌中,游离脂肪酸通过多种方式首先作用于细菌细胞膜,使细菌繁殖受阻或引起类细胞凋亡样的杀菌效应。这些游离脂肪酸有必需脂肪酸,例如亚油酸和亚麻酸,人体不能合成,但可以通过营养和膳食补充剂获得。亚麻酸连同其ω-3脂肪酸衍生物具有抗多种微生物的能力。所以我们推断亚麻酸也能具备抗铜绿假单胞菌生物膜,并能提高妥布霉素的药效。  方法:为了证明这一猜想,本研究主要观察亚麻酸及妥布霉素对铜绿假单胞菌临床分离株、环境分离株和实验室标准株(ATCC27853)的影响。采用结晶紫染色检测生物膜生物量厚度的差异来评估生物膜的形成。生物膜越厚,吸收的染液越多,与对照组相比,如果染色越轻,说明是由药物抑制作用引起的。由于染色法不能区分附着在生物膜上的活细胞和死细胞,我们采用AlarmaBlue法来测定生物膜代谢活性,去更好地解释亚麻酸或妥布霉素的作用。此外,我们用荧光显微镜观察生物膜生物量的变化。由于生物膜的形成由群体感应系统控制,我们通过实时定量PCR检测了选择性群体感应、生物膜和毒力因子相关基因的表达水平。另一方面,铜绿假单胞菌产生的多种毒力因子会导致宿主组织损伤,因此我们也检测了QS相关毒力因子如群集运动、绿脓菌素、LasA活性以及偶氮酪蛋白酶的表达情况,从而确认亚麻酸或联合妥布霉素是否可以减少这些毒性表型特征的产生从而减轻了铜绿假单胞菌的毒性。  结果:实验结果发现亚麻酸和妥布霉素对这些铜绿假单胞菌菌株的中位最小抑菌浓度分别是1.56mg/ml和0.3125mg/ml,其中一株临床分离株C2对最小抑菌亚浓度为0.078mg/ml的妥布霉素显示出抵抗,因此采用此株菌来研究在不受妥布霉素影响下,最小抑菌亚浓度的亚麻酸对细菌的作用效果。在单独使用亚麻酸以及联合使用妥布霉素会破坏铜绿假单胞菌生物膜的形成,减少生物膜细胞的代谢活动。在动力试验中,与未处理对照组相比,使用最大药物剂量能进一步阻止群集运动。亚麻酸也可以减少绿脓菌素的产生以及降低偶氮酪蛋白的活性,并具有剂量依赖性,而妥布霉素不然。同样也发现LasA活性受到抑制。基因表达分析结果也证实联合使用亚麻酸和妥布霉素会下调铜绿假单胞菌群体感应系统、生物膜和毒力因子相关基因的表达。药物相互作用分析结果也证实了这种协同作用。  结论:因此,亚麻酸可以抑制铜绿假单胞菌生物膜的形成从而可以成为一种潜在的辅助药物。这种联合疗法能够降低妥布霉素的药用剂量从而减少氨基糖苷类抗生素对人体的负面影响,这为未来治疗和控制铜绿假单胞菌的感染奠定坚实基础。
其他文献
中国是瓷器大国,并且发展历史较为的久远,每个阶段呈现出不同的发展特色,本文主要结合的明清期间的德化窑生产的青花瓷装饰艺术进行简单的论述与解读,仅供参考。 China is a
枝状分子是通过支化基元逐步重复反应得到的具有树枝状高度支化的大分子化合物,其体积、形状、功能基以及分子量都可以在分子水平精确控制。由于这些独特的结构性能特征,枝状分
谷氏菌素属于核苷肽类抗生素,具有抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、支原体及抗病毒等活性,其作用机理为抑制蛋白质合成,是一种很有潜力的抗生素.本实验室从禾粟链霉菌中克隆了
会议
CRISPR-Cas 系统通过获取外源核酸(protospacer)作为新的spacer 插入到CRISPR 结构中从而适应并干扰相应外源质粒或病毒的侵入.目前CRISPR-Cas系统从外源核酸获取序列的机制
会议
Paulomycin 是一类具有特殊化学结构的糖苷类化合物,由ring A、D-allose moiety、paulic acid 和paulomycose 四部分组成.体外及临床实验表明paulomycin具有很强的抑制革兰氏
会议
本文以CH3COOLi·2H2O、Ni(CH3COO)2·4H2O、Co(CH3COO)2·4H2O和Mn(CH3COO)2·4H2O为主要原料,采用高温固相法制备LiLiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(S
请下载后查看,本文暂不支持在线获取查看简介。 Please download to view, this article does not support online access to view profile.
期刊
脂酰-CoA羧化酶在细菌和真核生物中发挥着重要作用.然而,古菌中脂酰-CoA羧化酶的报道只限于硫化叶菌目中3-羟基丙酸/4-羟基丁酸循环的乙酰-CoA羧化酶(ACC)/丙酰-CoA羧化酶(PC
会议
  Purpose: Advancement of a new speciality calls for not just upgradation of technical knowledge but also overcoming logistical hurdles in order to be able to
羊毛硫细菌素(lantibiotics)是一类革兰氏阳性菌核糖体合成并经翻译后修饰形成硫醚环等特殊结构的抗菌多肽.Cerecidin 是我们通过基因组信息挖掘,在蜡状芽孢杆菌首次发现和生
会议