葡萄球菌金黄色素对光动力抗菌的影响

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金黄色葡萄球菌是一种典型的革兰氏阳性机会致病菌,能引起多种人类疾病,非常容易获得多重耐药性。随着金黄色葡萄球菌耐药菌株数目和范围的急剧增加,传统的抗生素疗法逐渐对其无效。因此,探索新型可替代抗菌疗法迫在眉睫。其中,光动力抗菌化学疗法(Photodynamic Antimicrobial Chemotherapy,PACT)由于其独特的活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)抗菌机制使其不仅能有效地杀死耐药菌且不易产生抗性,从而受到人们的广泛关注与研究。葡萄球菌金黄色素(Staphyloxanthin,STX)是金黄色葡萄球菌的一种毒力因子,位于细胞膜上。它是一种非酶类抗氧化物质,在金黄色葡萄球菌适应恶劣环境和应对氧化应激中起着重要作用。PACT的效果在很大程度上取决于激光照射光敏剂时产生的ROS水平,而STX是一种天然抗氧化物质,故本文旨在探究STX对PACT的影响。首先,我们从金黄色葡萄球菌ATCC 6538中提取并纯化得到STX,然后将纯化的STX加入到细菌悬液中再进行PACT,结果发现PACT杀菌效果减弱,且减弱程度与STX浓度正相关。之后实验发现纯化的STX能降低光敏剂分子Zn Pc-(Lys)5在红光照射下产生的ROS水平,且降低效果同STX浓度正相关。这说明,STX削弱PACT杀菌效果可能与STX具有抗氧化活性,能清除ROS有关。除此之外,我们还发现纯化的STX能与Zn Pc-(Lys)5复合形成沉淀,这可能进一步削弱PACT杀菌效果。接下来,本文证实了10μM盐酸萘替芬能在不影响金黄色葡萄球菌生长的情况下抑制其STX的合成。在此基础上,我们研究了盐酸萘替芬对二种酞菁光敏剂灭活金黄色葡萄球菌效果的影响。结果发现相较于未处理组,经过盐酸萘替芬处理的金黄色葡萄球菌对PACT敏感性明显增强,即盐酸萘替芬增强了PACT灭活金黄色葡萄球菌效果。进一步研究表明造成这一现象的原因可能是盐酸萘替芬阻断了金黄色葡萄球菌STX的合成,从而增加了细菌膜通透性,促进了PACT过程中胞内ROS的生成。综上所述,我们认为STX是PACT的一个限制因素,可以提高PACT过程中细菌存活率。因此,PACT灭活金黄色葡萄球菌时可与STX生物合成抑制剂联用从而达到协同杀菌效果。本文为快速、有效地治疗金黄色葡萄球菌感染提供了一种新的思路和策略。
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