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第一部分体外研究目的:制备不同载药量的LFX涂敷导管。评估LFX涂敷导管的特点,体外观察LFX涂敷导管抑制P.a粘附、定植的能力,探讨LFX涂敷导管在P.a导管相关感染中的作用方法:(1)按LFX与PDLLA的比值(w/w),溶剂法将二者混合溶解在丙酮中,PVC导管置入上述混合液,30分钟取出,室温下晾干,即制成不同载药量的LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管;同样方法,制成不含LFX的PDLLA涂敷导管。(2)绘制LFX标准曲线,测定不同载药量的LFX涂敷导管的体外药物释放,计算不同时间的药物累积释放度及药物累积释放浓度。(3)测定LFX对PAO1的MIC和MBC。(4)分LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管组、PVC导管组和PDLLA涂敷导管组,各组导管浸没在5ml 50%LB培养液中(含PAO1 109CFU/ml),37℃孵育6、12、24、48h,在各时间点,予导管表面和导管培养液进行细菌计数。同时测定LFX对不同载药量的LFX涂敷导管培养液细菌的MIC和MBC。结果:(1)药物释放测定,LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管均显示LFX的快速释放。24h后三种涂敷导管药物释放很少甚至没有释放。三种不同载药量的LFX涂敷导管在各时间点的药物累积释放浓度均显著大于LFX对PAO1的MBC。(2) LFX对PAO1的MIC和MBC分别为0.5ug/ml、1.0ug/ml。(3)在6、12、24h孵育时间点,LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管全部细菌培养阴性;对照组PVC导管全部细菌培养阳性,细菌中位数分别为5.88log10 CFU, 6.14log10CFU,6.34log10CFU (P=0.014, P=0.014, P=0.014)。孵育48h时,LFX1:3涂敷导管全部细菌培养阴性,LFX1:6和LFX1:9涂敷导管全部细菌培养阳性,细菌中位数分别为2.66log10 CFU和2.82log10CFU,而PVC导管全部细菌培养阳性,细菌中位数为6.11log10CFU(P=0.014, P=0.021,P=0.021)。另外,各孵育时间点,PVC导管和PDLLA涂敷导管表面的细菌计数相似(P>0.05)。(4)在6、12、24、48h孵育时间点,LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管培养液的细菌数较PVC导管均明显减少(P<0.05)。各组LFX涂敷导管的48h培养液的细菌数与6h培养液的细菌数没有明显增多(P=0.166,P=0.182,P=0.190);与之相比,PVC导管培养液的细菌数日渐增多(P=0.02)。另外,各孵育时间点,PVC导管和PDLLA涂敷导管培养液的细菌数相似(P>0.05)。(5) LFX对不同载药量的LFX涂敷导管在孵育6、12、24、48h时培养液细菌的MIC均为0.5ug/ml、MBC均为1.0ug/ml。结论:LFX1:3、LFX1:6、LFX1:9涂敷导管均具有药物快速释放特点,涂敷导管随LFX含量增加,药物LFX释放增加。三种不同载药量的LFX涂敷导管均能有效抑制P.a粘附、定植,并能杀灭导管周围介质的P.a,抑制P.a生长,其中载药含量最多,释放药量也是最多的LFX1:3涂敷导管防止细菌粘附能力最强。提示LFX涂敷导管能有效预防P.a导管相关感染。另外,三种不同载药量的LFX涂敷导管2h时的药物释放浓度均大于LFX对PAO1的MBC,而且LFX对不同载药量的LFX涂敷导管在不同孵育时间点培养液细菌的MBC与LFX对孵育前细菌的MBC相同,暗示不同载药量的LFX涂敷导管耐药风险小.第二部分体内研究目的:模拟临床导管相关感染的典型特征,建立小鼠“组织笼”感染模型,观察LFX1:3涂敷导管抑制P.a粘附,防止BF形成的能力,评估LFX1:3涂敷导管在体内预防P.a导管相关感染中的作用。方法:小鼠皮下植入LFX1:3涂敷导管和PVC导管,沿着植入导管注射PAO1菌液50ul(107CFU)。感染第1、5天,宰杀小鼠,收集标本,对植入导管及导管周围组织进行细菌计数。SEM观察植入导管表面细菌的粘附及生物膜形成情况。结果:(1) P.a感染第1天,LFX1:3涂敷导管组8根植入导管有3根细菌培养阳性,而PVC对照组8根植入导管全部细菌培养阳性,细菌中位数为4.11log10CFU(P=0.001)。第5天,LFX1:3涂敷导管组8根植入导管全部细菌培养阴性;与之相比,PVC对照组植入导管表面粘附的细菌仍居高不下,细菌中位数为4.99log10CFU(P=0.000)。(2)P.a感染第1、5天,LFX1:3涂敷导管组和PVC对照组的植入导管周围组织细菌培养均阳性,细菌中位数分别3.96log10CFU,44log10CFU(P=0.001);4.33log10CFU, 5.42log10CFU (P= 0.001)。与PVC植入导管相比,LFX1:3涂敷植入导管能明显减少植入导管周围组织的细菌量。(3)SEM观察:P.a感染第1天,LFX1:3涂敷植入导管表面见散在单个细菌或者没有细菌,而PVC植入导管表面大量细菌分散存在,密集分布,还可见一些细菌聚集成的微菌落,但不聚集成堆。第5天,LFX1:3涂敷植入导管表面未见细菌粘附,PVC植入导管表面细菌粘附浓密,并聚集成堆,成簇,周围有凹凸不平的浓厚粘液状物质紧密包绕,“珊瑚状”BF形成,其中可见散在多型核白细胞。(4)肉眼观察:P.a感染第1天,LFX1:3涂敷植入导管和PVC植入导管内均有分泌物存在,植入导管周围组织轻度充血、水肿。第5天,LFX1:3涂敷植入导管内分泌物极少,导管周围组织没有炎症或脓肿形成;而PVC植入导管内有脓性分泌物,导管周围组织有脓肿形成。结论: LFX1:3涂敷导管在体内具有强有力的抑制P.a在植入导管表面的粘附及BF的形成,同时明显降低P.a在植入导管周围组织的存活并显示其有效的杀菌活性。因此,LFX涂敷导管是一种很有前景的防止P.a导管相关感染的新策略。