光动力抗菌化学疗法(Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy,PACT)是一种新颖的抗菌方法。在光照和氧存在时,光敏剂会产生单线态氧和羟基自由基等活性氧(ROS),杀死附近的微生物细胞。该治疗方法独特的抗菌机理使细菌不易产生耐受性,而且还具有选择性高、副作用小等优点。因此,PACT越来越受到人们的广泛关注与研究。光敏剂(photosensitizer,PS)是PACT中关键的因素之一。然而,对于光敏剂的构效关系和抗菌机理,人们还没有充分的认识。本项研究中,我们测定了一系列带有不同正电荷光敏剂ZnPc(Lys)n(n=3,5,7)的抗菌活性,并对其抗菌机理展开初步研究。实验结果显示:光敏剂的吸附量、菌体表面动态电位的改变及其疏水率的大小都与光敏剂所带正电荷数目成正比。有趣的是,与其它两种不同电荷光敏剂相比,ZnPc(Lys)5具有更强的抗菌活性,说明该光敏剂的抗菌活性与其所带正电荷数目不成正比。此外,我们还采用两种不同方法分别测定了该系列光敏剂在菌体表面的聚集状态,实验结果显示:与ZnPc(Lys)3(解聚率 37.9%)和 ZnPc(Lys)7(解聚率 33.9%)相比,ZnPc(Lys)5在菌体表面的解聚率高达62.0%。我们的研究表明:光敏剂的抗菌效果不仅与其电荷数目有关,而且也与光敏剂在菌体表面的聚集状态相关。此外,在细菌受PACT作用后,我们也研究了细胞膜渗透性与信号通路的改变。实验结果表明:光敏剂ZnPc(Lys)5不仅能增强细菌细胞膜的通透性,也引起基因sodA、oxyR和recA的上调及基因lexA的下调,揭示了光敏剂的抗菌作用机理。