抗微生物肽CRAMP联用抗菌药对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响

来源 :西南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liongliong552
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,P.a)是一种常见的机会致病菌,存在范围广,会引起低免疫机体慢性反复感染。P.a易对大部分抗生素产生耐药性,而且耐药机制较为复杂,这也是生物膜形成的主要原因之一。而铜绿假单胞菌感染难以治疗的主要原因就包括生物膜的形成和多种毒力因子的释放以及多重耐药。铜绿假单胞菌中的群体感应(quorum sensing,QS)系统可以调控众多致病因子的表达并在感染过程中起着关键性的作用。P.a所分泌的毒力因子(绿脓菌素、鼠李糖脂、藻酸盐等)和生物膜的形成都是受QS调控的,而且在生物膜的形成中和细菌耐药均起着重要作用。P.a的QS系统主要是lasI/lasR和rhlI/rhlR两个系统,这两套系统可启动其他相关的基因调控,共同促进细菌生物膜的产生。因此,若能有效降低或阻断QS系统相关基因的表达,从而减少毒力因子的产生,寻找出可靠的QS阻断物,则有可能抑制P.a生物膜的形成,这也是目前治疗生物膜感染的一个很有前景的治疗手段。而抗微生物肽(Antimicrobial peptides,AMPs)具有广谱抗微生物的活性,作为一类不易产生耐药性的抗菌剂,被广泛认为有望成为抗生素的替代品。为控制生物膜细菌感染和解决铜绿假单胞菌耐药提供了一个新的主题方向。本课题以铜绿假单胞菌的野生型标准株PAO1为试验株,通过构建体外生物膜,探讨了抗微生物肽CRAMP联用抗菌药对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响,以及考察了对PAO1生物膜的主要毒力因子释放的抑制作用和P.a生物膜群体感应系统中相关调控基因lasR/lasI、rhlR/rhlI的mRNA表达水平。第一部分抗微生物肽CRAMP联合抗菌药对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响目的:筛选出CRAMP与抗菌药联用抑制生物膜形成的最理想配伍方法:采用96孔细胞培养板构建生物膜,检测PAO1生物膜量,考察初筛选的配伍在亚抑菌浓度下对PAO1生物膜形成的影响;采用96孔细胞培养板结晶紫染色法测定生物膜量和活菌计数,以及协同系数的计算,最终选出理想配伍及干预浓度等条件。最后,通过6孔细胞培养板检测理想配伍作用下的PAO1生物膜量和生物膜菌计数,以及激光共聚焦显微镜(CLSM)观察形态学变化进一步验证其作用。结果:96孔板结晶紫测定PAO1生物膜量,初步筛选出妥布霉素(TOB)与硫酸多粘菌素(COL)为理想联用药物;结晶紫和活菌计数结果显示1/2MIC CRAMP在生物膜建模的浮游菌阶段有显著影响,而1/4MIC CRAMP与空白孔相比无显著差异。协同系数算出妥布霉素的协同作用优于硫酸多粘菌素,但妥布霉素在1/2MIC~1/8MIC浓度下均对生物膜建模的浮游菌阶段有显著影响,而硫酸多粘菌素无显著差异。因此最终选用1/4MIC CRAMP与不同亚抑菌浓度的硫酸多粘菌素(1/4、1/8、1/16MIC)进行配伍使用。6孔细胞培养板结晶紫法测定生物膜量,1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL与1/4MIC CRAMP+1/8MIC COL与空白孔相比均能极显著减少生物膜量(P<0.001),但生物膜活菌计数结果显示仅有1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL能显著减少生物膜活菌数,最终选用1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL配伍组合。激光共聚焦显微镜(CLSM)结果显示1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL能有效减少生物膜量,对生物膜形成具有明显的协同作用,且效果优于空白组和单用药组。结论:通过生物膜量检测、生物膜活菌计数和CLSM形态学观察,筛选并验证了1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL对PAO1生物膜形成有明显协同作用。第二部分CRAMP联合硫酸多粘菌素对PAO1生物膜常见毒力因子的影响目的:观察CRAMP联合硫酸多粘菌素对铜绿假单胞菌生物膜相关毒力因子的抑制作用。方法:6孔细胞培养板体外构建生物膜,同时设立空白组,单用药组(1/4MIC CRAMP和1/4MIC COL)以及联合用药组(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL),检测藻酸盐和鼠李糖脂的含量;弹性蛋白酶-刚果红法测定菌液中弹性蛋白酶活性;偶氮酪蛋白法测定菌液中蛋白水解酶活性;氯仿萃取法测定共培养14h绿脓菌素的活性。结果:粘菌素组(1/4MIC COL)和联合用药组(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL)与空白组相比能有效减少绿脓菌素的产生(P<0.05);联合用药组(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL)与空白组相比能显著减少藻酸盐的含量(P<0.01);粘菌素组1/4MIC COL能有效减少鼠李糖脂的含量(P<0.05),而联合用药(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL)极显著降低鼠李糖脂的含量(P<0.01);但弹性蛋白酶和蛋白水解酶活性无论是单用药组还是联合用药组均显著提高。结论:粘菌素组(1/4MIC COL)和联用药组(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL)均可以抑制P.a的多种毒力因子的释放,其中联用药组对藻酸盐和鼠李糖脂的抑制效果明显优于单用药组。第三部分CRAMP联合硫酸多粘菌素对PAO1生物膜QS系统相关基因mRNA水平的影响目的:主要研究CRAMP联合硫酸多粘菌素对PAO1生物膜QS系统相关基因(lasI/lasR和rhlI/rhlR)mRNA水平的影响方法:6孔细胞培养板体外构建生物膜,提取生物膜的总RNA,逆转录合成c DNA,采用TB Green荧光嵌合法测定基因表达水平检测生物膜菌lasR、lasI、rhlR、rhlI基因的表达量变化,以rpsL为内参基因。结果:1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL联合用药均可显著下调PAO1生物膜QS系统相关基因lasI、lasR、rhlR、rhlI的mRNA水平(P<0.05 or 0.01),单用药组1/4MIC COL仅明显下调rhlR的mRNA水平(P<0.01)。结论:亚抑菌浓度的粘菌素和抗微生物肽CRAMP联用(1/4MIC CRAMP+1/4MIC COL)可显著降低P.a生物膜的形成和QS系统相关基因(lasR、lasI、rhlR、rhlI)的mRNA表达水平,其抑制效果优于单用药组。
其他文献
目的:紫杉醇是现下临床应用非常广泛的一种广谱抗癌药物,已上市的制剂均为注射剂,用药不够方便、安全,且存在严重的静脉注射副反应。因紫杉醇水溶性差且为P-糖蛋白底物,口服生物利用度极低,极大限制了临床应用的进一步发展。目前国内尚未有紫杉醇口服制剂上市,已开展注册申报的仅有紫杉醇胶囊Oraxol和紫杉醇口服溶液DHP107。前者在动物体内生物利用度达54.255%,但采用专利P-糖蛋白抑制剂,具有一定的
结核病是由结核分枝杆菌引起的可导致人类死亡的慢性传染病,致死率仅次于艾滋病(HIV)。尽管抗结核药物已经有10多种,但2018年全球依然新增1000多万结核病患者,结核病仍然是威胁人类健康的重大传染病。对于药物敏感性结核病,WHO推荐采用4种一线药物(利福平、异烟肼、吡嗪酰胺和乙胺丁醇)为期6个月的组合治疗方案,治愈率可达85%以上,但该疗法伴随着治疗周期长、患者依从性差、存在毒副作用等缺点,因此
家蚕(Bombyx mori)是重要的经济昆虫,家蚕氟中毒对蚕业的发展造成了巨大的经济损失,阐明家蚕氟中毒的机理具有重要的理论意义和实践价值。GADD45蛋白家族参与生物许多重要的生命过程,包括细胞生长与衰老、细胞凋亡、DNA损伤、氧化应激反应。目前,GADD45蛋白家族在人类、小鼠及果蝇中的研究较为深入,而在家蚕中关于GADD45的研究甚少。有研究发现家蚕氟中毒之后,GADD45α基因的表达量显
新型隐球菌(Cryptococcus neoformans)是一种条件性致病真菌,该病菌常通过呼吸道进入人体内引发肺部感染,对获得性免疫缺陷综合征(Acquired immunodeficiency sydrome,AIDS)患者、器官移植受者和癌症患者等免疫力低下的人群具有较高威胁。现有的治疗药物主要包括两性霉素B(Amphotericin B,Am B)、伊曲康唑、氟康唑、5-氟胞嘧啶,其中多
伪结核棒状杆菌(Corynebacterium pseudotuberculosis)引起的人畜以炎性肉芽肿和化脓为特征的慢性传染病,是世界上公认最难防制的疫病之一。该病原感染引起的疾病包括牛的溃疡性肉芽肿和乳房炎、羊干酪样淋巴结炎、马溃疡性淋巴管炎、人的淋巴结炎、肺炎及心内膜炎等。在临床上,该病原以感染小反刍动物最为普遍,尤其是山羊和绵羊,所引起的羊干酪样淋巴结炎呈全世界分布,广泛流行,造成养羊
豆科植物黄芪为膜荚黄芪或蒙古黄芪的干燥根,可以增强机体的免疫功能,可以抗衰老、抗应激、保肝、降压、利尿,并具有较广泛的抗菌作用,已广泛应用于临床治疗中。植物多糖是中药材中重要的活性物质,不仅具有多种生物活性如抗肿瘤、降血糖、提高免疫力,还具有功能独特和毒性较低等优点。本文使用合成磷脂DSPC与胆固醇作为膜材,以薄膜分散法制备小单层脂质体,包裹免疫增强剂黄芪多糖与模式抗原卵清蛋白,并通过DEC-20
公园绿地是城市绿地系统的重要组成部分,自改革开放以来,草坪景观在城市公园绿地中所占比重和发挥的作用越来越大,它们已经成为一个国家和地域物质文明与精神文明建设中不可缺少的重要组成部分。随着生活水平的不断提高,人们对草坪所带来的精神享受需求也越来越高。本文以重庆特殊的气候及地形条件为基础,以人体舒适度相关理论和园林景观学为指导,以重庆城市公园开放草坪空间为具体研究对象,根据公园所处区位、规模、功能类型
理想的药物递送系统应具有较好的生物相容性、较长的体内循环时间、靶向性和环境响应性等特点。然而,普通的纳米载体在进入血液循环后易被网状内皮系统吞噬,导致纳米粒的快速清除。因此,近年来研究者构建了一种红细胞膜包裹的仿生药物载体,可有效降低其免疫原性,延长体内循环时间。但是红细胞膜包裹的纳米载体在到达靶向部位后,完整的红细胞膜会限制负载药物的有效释放,阻碍靶细胞的摄取。为此,本课题利用澳洲茄边碱(Sol
黄萎病严重危害植物的生长,尤其对农作物造成了难以挽回的经济损失,是世界上难以防治的具有毁灭性的病害之一。大丽轮枝菌是引起黄萎病的主要致病菌,该病原菌是一种土传性病原真菌,其微菌核存活能力强,可以随植物的根、茎、叶以及种子传播,在适宜条件下能够迅速繁殖,引起新一轮的感染。由于缺乏有效抗性基因以及种质资源匮乏等原因,使黄萎病难以得到有效的防治。课题组前期研究表明,拟南芥P4-ATPases家族中的AL
随着乡村旅游在我国的的快速发展,给乡村经济发展带来巨大机遇的同时也带来巨大的挑战,许多村落为了适应旅游发展需求,对村落公共空间进行了进行了大规模的更新与改造,使得村落内特有的乡村民俗文化、乡村自然资源在旅游开发中遭到破坏。因此,如何科学有效的进行乡村旅游规划,使村落公共空间朝着可持续发展的方向进行就显得尤为重要。目前我国在乡村旅游和村落公共空间景观设计方面已有较为丰富的理论研究和相关实践,但是大多