環丙沙星聯合乳鐵蛋白多肽嵌合體對銅綠假單胞菌PAO1生物被膜和QS系統信號分子表達的影響

章曉燕

【摘要】 目的：對比分析環丙沙星（CIP）、乳鐵蛋白多肽嵌合體（LFchimera）單獨使用和二者聯合使用處理銅綠假單胞菌對其生物膜及密度感知（QS）系統信號分子（AHL）生成的抑制作用。方法：以銅綠假單胞菌野生菌株PAO1作為實驗菌株，隨機分為5組，分別為對照組（未做任何處理），實驗組分為CIP（0.04 μg/ml）處理組、LFchimera（0.25 μmol/L）處理組、LFchimera（1.00 μmol/L）處理組、CIP（0.04 μg/ml）+LFchimera（1.00 μmol/L）處理組，分別定量測定且比較各組PAO1生物被膜和QS系統信號分子表達情況。結果：CIP組、LFchimera（0.25 μmol/L）組、LFchimera（1.00 μmol/L）組、CIP+LFchimera組與對照組相比；LFchimera（1.00 μmol/L）組與CIP組/LFchimera（0.25 μmol/L）組相比；CIP+LFchimera組與其他所有組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，差異有統計學意義（P<0.05）。CIP組與LFchimera（0.25 μmol/L）組相比，差異無統計學意義（P>0.05）。結論：CIP和LFchimera聯用抑菌作用增強，此抑制作用可能與抑制QS系統信號分子有關。

【關鍵詞】 環丙沙星； 乳鐵蛋白； 銅綠假單胞菌； 密度感知系統

中圖分類號 R378.99 文獻標識碼 B 文章編號 1674-6805（2016）5-0026-02

【Abstract】 Objective：To compare and analyze the Ciprofloxacin（CIP） and Lactoferrin Polypeptide Chimera （LFchimera） used alone and combined use of pseudomonas aeruginosa inhibition of biofilm and quorum sensing（QS） system signaling molecules（AHL） were generated.Method：Pseudomonas aeruginosa strain PAO1 was used as the control group（untreated），CIP（0.04 μg/ml） group，LFchimera（0.25 μmol/L） group，LFchimera（1.00 μmol/L） group，CIP（0.04μg/ml）

+LFchimera（1.00 μmol/L） group，the expression of POA1 and QS system were checked.Result：CIP group，LFchimera（0.25 μmol/L） group，LFchimera（1.00 μmol/L），

CIP+LFchimera group and control group，LFchimera（1.00 μmol/L） group and CTP group/LFchimera（0.25 μmol/L） group，CIP+LFchimera group and other groups，the expression of POA1 and QS system were significantly decreased，the differences were significant（P<0.05）.There was no significant difference between CIP group and LFchimera（0.25 μmol/L） group，the difference was no statistically significant（P>0.05）.Conclusion：The inhibitory effect of CIP and LFchimera was enhanced，which may be related to the inhibition of QS signaling molecules.

【Key words】 Ciprofloxacin； Lactoferrin； Pseudomonas aeruginosa； Quorum sensing system

First-authors address：Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine in Zhejiang Province，Hangzhou 310003，China

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2016.5.013

銅綠假單胞菌是醫院內感染的重要病原菌之一，易形成耐藥性，機制多樣，其中之一是其表面可形成一層生物膜，從而阻擋抗菌藥物的滲透，而生物膜的形成又與QS系統有關。有關研究表明LFchimera可殺死銅綠假單胞菌，且可抑制生物被膜及毒力因子的生成[1-2]。臨床上常用的抗菌藥物CIP，雖效果顯著但是耐藥性不容忽視[3-4]。故本實驗將CIP與LFchimera聯用，探究是否能取得更有效的抗菌作用，為臨床用藥給提供依據。

1 材料與方法

1.1 菌株與試劑

實驗所用銅綠假單胞菌野生菌株PAO1購自上海桑戈生物科技有限公司。CIP購自鄭州晨美化工產品有限公司，LFchimer購自華北巨勝有限公司。

1.2 方法

以銅綠假單胞菌野生菌株PAO1作為實驗菌株，隨機分為5組，分別為對照組4株（未做任何處理），實驗組分為CIP（0.04 μg/ml）處理組4株、LFchimera（0.25 μmol/L）處理組4株、LFchimera（1.00 μmol/L）處理組4株、CIP（0.04 μg/ml）

+LFchimera（1.00 μmol/L）處理組4株，分別定量測定且比較各組PAO1生物被膜和QS系統信號分子表達情況。

1.3 檢測指標

生物膜定量檢測：酶標分析儀測定A590；QS系統信號分子檢測：分光光度計檢測ONP的A420即可。

1.4 統計學處理

本實驗采用SPSS 17.0統計學軟件對所得數據進行整理分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗，計數資料采用字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

CIP（0.04 μg/ml）組、LFchimera（0.25 μmol/L）組、LFchimera（1.00 μmol/L）組、CIP+LFchimera組與對照組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，差異有統計學意義（P<0.05）；CIP組與LFchimera（0.25 μmol/L）組相比，差異無統計學意義（P>0.05）；LFchimera（1.00 μmol/L）組與CIP組/LFchimera（0.25 μmol/L）組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，差異有統計學意義（P<0.05）；CIP+LFchimera組與其他所有組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

3 討論

銅綠假單胞菌是目前常見的院內感染病原菌和條件致病菌，多引發支氣管擴張和慢性阻塞性肺病等疾病，本菌所引起的感染病灶有導致血行散播的危險，從而引發菌血癥和敗血癥，危害嚴重。銅綠假單胞菌感染難治的原因在于生物膜的生成和多種毒力因子的產生，生物膜可抵御藥物的殺傷以及宿主的免疫，并且為細菌的在適宜條件下的擴散和游離提供了場所和機會，常常造成機體的反復感染[5-6]。且生物膜之間有信號交流的功能，使其造成的感染更加棘手，給臨床治療帶來了很大挑戰。而QS系統信號分子具有調控毒力因子的表達、生物膜的生成、質粒的轉移等生理功能，已成為治療與生物膜相關性感染的新靶點。CIP是臨床常用的抗銅綠假單胞菌的藥物，具有強大的殺銅綠假單胞菌活性以及較好的藥動學特點，其作用靶點是QS系統信號分子，可有效控制生物膜和毒力因子的表達。LFchimer可與鐵結合，從而抑制細菌生物膜的生成，降低細胞膜的穩定性，阻止致病菌入侵。且可通過抑制QS系統減弱毒力因子的表達，是一種廣譜抗菌藥。而CIP與LFchimer聯合使用在抗銅綠將單胞菌方面具有協同作用[7-8]。

本實驗結果表明，CIP（0.04 μg/ml）組、LFchimera（0.25 μmol/L）組、LFchimera（1.00 μmol/L）組、CIP+LFchimera組與對照組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，可見CIP、LFchimera對銅綠假單胞菌均具有抑制作用；CIP組與LFchimera（0.25 μmol/L）組相比，差異無統計學意義；LFchimera（1.00 μmol/L）組與CIP組/LFchimera（0.25 μmol/L）組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，可知一在定范圍內LFchimera的抑菌作用隨著濃度的升高而增強，故可適當提高濃度增強抑菌作用；CIP+LFchimera組與其他所有組相比，POA1生物膜和QS系統信號分子表達均下降，可知二者在各自具有抑菌作用的前提下，聯合使用增強了抑菌效果，提示二者具有協同作用，為臨床給藥提供了實驗室依據。

綜上所述，CIP、LFchimeraCIP對銅綠假單胞菌均有一定的抑制作用，CIP聯合LFchimera在抑菌方面具有協同作用，可顯著增強抑菌作用，該作用可能是通過抑制QS系統信號分子的表達和生物膜的生成而實現的。

參考文獻

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（收稿日期：2015-10-21）