沙门氏菌是一种重要的人兽共患病原菌,在世界范围内已出现了多种沙门氏菌耐药性菌株,直接威胁着人类公共卫生及食品安全。沙门氏菌主要通过食源性传播的途径感染人类及动物,引起一些相关的胃肠道疾病,严重者可导致系统性感染。在畜禽养殖业中,鸡白痢持续危害养鸡业的发展,给我国家禽养殖业造成了严重的经济损失。抗生素是治疗沙门氏菌感染的主要手段,但是抗生素的广泛使用和滥用导致细菌耐药性的产生和药物残留等。因此,临床上迫切需要新的抗感染策略以应对日益严重的耐药性问题。沙门氏菌含有两套毒力系统毒力岛1(SPI-1)和毒力岛2(SPI-2)。毒力岛1在沙门氏菌入侵宿主细胞的过程中,发挥着入侵细胞的作用。毒力岛2在沙门氏菌寄居宿主细胞的过程中,发挥着胞内增殖作用。Ⅲ型分泌系统(T3SS)在革兰氏阴性细菌中保守存在,并且在细菌感染宿主的过程中发挥着关键作用。由于Ⅲ型分泌系统并不是细菌生长所必需的,通过抑制Ⅲ型分泌系统的功能,在不影响细菌生长的情况下,机体免疫防御系统可将细菌从体内清除。所以,在沙门氏菌感染的过程中,以Ⅲ型分泌系统为药物靶标,能够达到抗沙门氏菌感染的目的。在倡导食品安全、用药安全、回归自然的时代背景下,以中草药为原料药,开发用于预防和治疗感染性疾病的产品备受关注。本课题组长期从事靶向细菌性重要毒力因子的中药及其活性成分抑制剂筛选及机制研究,为中药、天然药物及其活性成分抗细菌感染提供了新型策略和潜在先导化合物。在天然化合物中进行了系列抑制剂筛选,发现肉桂醛(桂皮醛)在不影响沙门氏菌生长的浓度范围内可通过干预细菌Ⅲ型分泌系统功能,体外和体内均可显著降低沙门氏菌致病力。肉桂油是将肉桂的干燥枝、叶进行水蒸气蒸馏得到的挥发油,是一种天然药物提取物,肉桂油中主要成分即为肉桂醛,含量高达85%以上,故本项目以肉桂油为原料药,通过系统的处方筛选、制剂工艺考察、质量检测方法建立、样品稳定性研究等,对新兽药肉桂油口服液进行了全面系统的研制,为后续药理、毒理、扩大临床研究数据的顺利开展提供保障。本研究通过制备肉桂油口服液,建立沙门氏菌Ⅲ型分泌系统报告系统,通过检测沙门氏菌Ⅲ型分泌系统活性,发现肉桂油口服液能够抑制其功能,且无抑制细菌生长和杀菌活性。本研究通过体外生物化学试验、分子生物学的方法进一步阐明肉桂油口服液抑制鸡白痢沙门氏菌Ⅲ型分泌系统的作用机制,发现鸡白痢沙门氏菌在经过肉桂油口服液处理后,其Ⅲ型分泌系统组分的关键蛋白SipA、SipB和调控蛋白HilA的表达量显著下降。RT-PCR实验验证,肉桂油口服液影响沙门氏菌Ⅲ型分泌系统上游的调控并进而影响下游蛋白的表达。人工感染鸡白痢沙门氏菌治疗试验,发现肉桂油口服液给药剂量为0.18g/kg体重/天时,为治疗鸡白痢沙门氏菌病的最佳药物剂量,且预防效果更佳。从肉鸡的一般临床状况、血液生理指标检测、血清生化指标检测等方面进行安全性研究和评估。结果表明,肉桂油口服液1倍、3倍、5倍推荐剂量且连续使用10天对肉鸡是安全的,在此剂量范围内可根据实际情况用于临床。综上所述,肉桂油口服液在不影响细菌生长的前提下,通过影响沙门氏菌Ⅲ型分泌系统的转录调控达到抑制其活性的作用。通过人工感染动物模型进行药物体内活性评价,发现肉桂油口服液对鸡白痢沙门氏菌引起的鸡死亡具有保护作用。为我国畜禽沙门氏菌感染创新药物的应用提供了新的治疗药物。