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金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)广泛存在于人体表面和上呼吸道,尤其是鼻咽部,通常引起与肺炎相关的感染。自1940s青霉素问世以来,快速产生耐药性一直是金葡菌的共同特征,尤其是抗生素的不规范使用,导致了含mec A基因的耐药细菌如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus,MRSA)的产生。该耐药基因的出现促使其编码的青霉素结合蛋白(penicillin-binding proteins,PBPs)2a在菌体内过量表达,使多数金葡菌对包括甲氧西林在内的β-内酰胺类抗生素产生了耐药性。尽管PBP2a具有广谱抗β-内酰胺类抗生素的能力,但一些新研制的头孢菌素(β-内酰胺类抗生素)仍对MRSA具有抑菌活性。第五代头孢菌素头孢洛林酯(Ceftaroline fosamil,CPT)具有区别于其它头孢菌素的高亲和PBP2a能力,对MRSA具有强抗菌活性,且其自身结构可以防止被β-内酰胺酶降解。然而按照临床和实验室标准协会(CLSI)规定的抗菌药物敏感性折点,临床上一些MRSA分离株对CPT的最低抑菌浓度(MIC)>4μg/m L,显示对CPT的耐药性。因此,减缓MRSA对CPT耐药的行动迫在眉睫。将中药单体与β-内酰胺类抗生素联合使用,是一种克服MRSA泛滥的方式。这样的联合不仅可以恢复抗生素的抗MRSA活性,甚至可以逆转某些MRSA分离株的耐药性。在本次研究中,我们从大约300种天然化合物中筛选出一种可以增强CPT抗MRSA活性的小分子化合物柯里拉京(Collilagin,COR),在体外可以与CPT产生协同抑制金葡菌USA300(协同指数FICI为0.156)和12株临床MRSA菌株的作用。同时,我们还证明COR与其他β-内酰胺类和磷霉素也有协同抗金葡菌的作用。我们通过杀菌曲线证实了1/8 MIC(COR+CPT)作用在USA300或是临床MRSA菌株1B3G上都可以起到很好的抑菌效果。随后,通过建立小鼠肺炎模型,我们验证了COR+CPT在体内治疗金葡菌感染的协同效果。结果表明,联合治疗组可以显著提高小鼠存活率至53%,并有效缓解由金葡菌感染引起的小鼠肺部损伤,同时对肺内细菌的清除率明显高于单药治疗组。众所周知,细菌对抗生素的快速耐药性已成为治疗的一大障碍,了解耐药机制的产生有助于延长当前抗生素的使用寿命,同时为抑制耐药性的产生提供新的靶点。我们通过诱导MRSA菌对COR+CPT耐药,来探究引起细菌对COR+CPT产生耐药的机制,结果表明1/128 MIC COR+1/4 MIC CPT的联合使用可有效缓解诱导菌株对单一抗生素产生耐药。最后,我们将已经成功诱导对COR+CPT耐药的菌株10th-COR+CPT(32+0.5)进行蛋白质组学分析,得到556个差异蛋白,其中包括324个上调蛋白,232个下调蛋白。通过PPI网络分析结合q PCR验证发现MRSA菌对COR+CPT耐药性的产生可能与三羧酸循环(TCA cycle)相关蛋白Eno、Ldh1、Ldh2;氧化应激(Stress)相关蛋白Dan K和Gro L以及TCA cycle—Stress共同相关蛋白Gap A1、Sdh A和Acn A有关。TCA cycle是生物体内重要的代谢途径,在外界压力如抗生素刺激下,微生物体内变化都需要TCA cycle调节,除抗生素之外,TCA cycle代谢产生的乳酸堆积也会成为刺激因素激活菌体内的应激系统来应对不适环境,而我们实验证明多个TCA cycle相关和Stress相关基因发生下调,因此我们推断TCA cycle和Stress通路被抑制可能是USA300对COR+CPT产生耐药性的主要机制。本研究为CPT的协同治疗方案提供了有效的候选化合物,为今后CPT治疗MRSA感染和延缓MRSA耐药性提供了可靠理论依据,并为抑制MRSA对COR+CPT产生耐药提供潜在靶点。