细菌感染性疾病在临床病例中有极高的占比,随着时间推移,细菌耐药性愈发严重。正常剂量下抗菌药物已无法完全杀灭耐药菌。生物被膜是由单个或多个种群组成的集群,其自身产生的水化基质为胞外聚合物基质,成熟的细菌生物被膜具有更大的承受环境压力的潜力,它们可以提供一个物理屏障来保护活细胞,生物膜的出现使细菌对药物的耐受能力提高600-1000倍,且生物被膜介导的细菌性感染多为持久性、重复性感染,这使得抗菌药物治疗越发困难。寻找有效的抗生物被膜剂变得迫在眉睫。本研究从信号分子的调控作用角度出发,探索降低大肠杆菌侵袭力的方法。研究采用转录组测序技术,从黄芩苷处理前后大肠杆菌基因表达量的变化入手,结合黄芩苷处理后大肠杆菌生物被膜标准模型中生物被膜形成的抑制情况,构建出黄芩苷对大肠杆菌作用机制的潜在调控网络,试验结果表明,黄芩苷在亚抑菌浓度下能显著抑制大肠杆菌生物被膜的形成,其主要的调控机制为通过抑制大肠杆菌的1型鞭毛系统相关基因的表达,从而降低了大肠杆菌的粘附能力与迁移能力,使得大肠杆菌侵袭能力显著下降。试验一:黄芩苷的亚抑菌浓度对大肠杆菌生物被膜形成的影响1.构建了大肠杆菌生物被膜形成标准模型,确定了结晶紫染色方案。标准模型显示,试验所用大肠杆菌与大肠杆菌标准菌株ATCC25922均属于强成膜能力菌株。2.测定黄芩苷对大肠杆菌的最小抑菌浓度,验证了中药提取物的单一成分对细菌的杀灭与抑制作用,并确定了后续试验所用的黄芩苷处理浓度。3.通过结晶紫染色法进行倒置显微镜成像定性检测,酶标仪定量检测与环境扫描电镜成像技术,试验结果表明在亚抑菌浓度下黄芩苷能显著抑制大肠杆菌生物被膜的形成与细菌在非生物表面的初始粘附。试验二:黄芩苷处理大肠杆菌后细胞内差异基因的鉴定及与生物被膜相关基因的筛选1.构建了无药物对照组与黄芩苷处理组大肠杆菌的mRNA转录文库,分别获得了 30213934和35390308条clean reads,差异表达分析共得到97条差异表达基因,其中38条在黄芩苷处理后表达显著上调,59条基因表达显著下调。2.对表达差异基因进行GO分析与KEGG富集分析,结果显示这些基因显著富集于生物学过程、细胞组成与分子功能三个方面。3.对差异显著基因进行挑选预测以及生物信息学分析发现,黄芩苷对大肠杆菌影响最显著的基因集中在Ⅰ型鞭毛系统相关基因上,而Ⅰ型鞭毛系统是细菌的细胞粘附关键因子,提示黄芩苷抑制大肠杆菌生物被膜的形成机制可能为抑制其初始细胞粘附。