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金黄色葡萄球菌(金葡菌)(Staphylococcus aureus,S.aureus)是一种机会性致病菌,是世界卫生组织(WHO)抗生素耐药性全球评估中被列为高度优先类别病原。它能引起一系列疾病,包括败血症、肺炎、心内膜炎、中毒性休克综合征和植入物相关的生物被膜感染。其中,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)的致病性、感染率和死亡率均高于甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)。抗生素治疗一直是金葡菌感染的首选治疗策略,其广泛应用大大改善了金葡菌感染的预后。70多年来,在治疗致命疾病方面,临床应用抗生素具有价格低廉、高效等优点。但由于多重耐药菌的出现和广泛传播,致使已有抗生素临床疗效不断下降,大型制药公司逐渐退出新抗生素开发。因此,需要新策略来治疗由耐甲氧西林金黄色葡萄球菌引起的感染,例如新型抗生素的研发、抗菌增效剂及新型疫苗的研发等策略。在本研究中,我们通过最低抑菌浓度(MIC)评估了10种新合成的头孢类抗生素的体外抗菌活性,测定其对60株革兰氏阳性菌和60株革兰氏阴性菌的MIC,结果显示,其中两种化合物NAC-3和NAC-19表现出较好的体外抗菌活性。接着又进一步测定NAC-3和NAC-19对另外临床分离的20株金黄色葡萄球菌和20株大肠杆菌的最小抑菌浓度,再次证明其对MRSA和MSSA表现较好的抑菌活性,但对革兰氏阴性菌的抗菌作用较弱。前面已证实两种化合物对MRSA均具有良好的体外抑菌作用,为验证其在体内的保护活性,本研究进一步建立小鼠全身感染模型,评价其体内抗菌活性。结果显示NAC-19及NAC-3对MRSA菌株USA300及临床分离金黄色葡萄球菌SA1B2B、SA28引起的小鼠全身感染具有较好的治疗作用。其中NAC-19治疗效果显著优于NAC-3及临床常用抗生素头孢吡肟和拉氧头孢。基于上述试验结果,选择新型头孢类化合物NAC-19作为研究对象,进一步评价其抗MRSA作用。NAC-19是以头霉素C作为原料合成的甲氧头孢菌素类半合成抗生素。由于头霉素C母核的存在,NAC-19对β-内酰胺酶有较强的抗性,同时对能产生β-内酰胺酶的细菌也表现出较好的抑菌效果,其对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌ATCC 29213(MSSA)及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌USA300(MRSA)均具有较好的抗菌活性,有效抑菌浓度分别为0.5μg/m L和8μg/mL。之后,通过测定杀菌曲线、抗菌后效应,证明了NAC-19对MRSA菌株表现出较好的抗菌作用。我们进一步评估NAC-19的体内抗菌作用,分别建立了MRSA菌株引起的小鼠中性粒细胞减少的后肢股部感染模型和小鼠肺炎模型,结果显示NAC-19对于MRSA菌USA300引起的股部感染、小鼠肺炎均具有较好的治疗作用。目前药物联合使用被认为是有效利用现有医疗资源,减少用药剂量、减少药物副作用、减缓细菌耐药性产生的有效方法。研究表明,病原菌毒力因子抑制剂与抗生素联用可有效增强其体内抗菌作用,减少其用量。分选酶A(SrtA)是金葡菌重要的毒力因子,前期实验发现异牡荆苷在体外可有效抑制金葡菌SrtA介导的粘附作用。本研究进一步评价了异牡荆苷与NAC-19联合在体内对金葡菌引发小鼠肺炎的治疗作用,结果显示NAC-19与异牡荆苷联合能明显减轻金葡菌感染性肺炎小鼠肺组织的病理损伤和炎症反应,减少肺部载菌量,显著提高小鼠存活率。最后分析了NAC-19与异牡荆苷联合抗菌机制,结果表明异牡荆苷可与SrtA特异性结合,进而干预细菌对上皮细胞的粘附和侵袭,发挥体内协同NAC-19抗菌作用。综上所述,新型头孢类化合物NAC-19在体外和体内对MRSA菌株均表现出良好的抗菌作用,同时异牡荆苷作为SrtA抑制剂与NAC-19联合使用,减少了药物用量,并表现出较好的体内抗菌活性。新型头孢类化合物NAC-19为MRSA的有效控制提供了新的候选物,为缓解多重耐药问题提供了新思路,具有重要的临床应用价值。