中藥遏制細菌耐藥性的研究探討及應對策略

張秀英，韓寧寧，戴 青，彭文繡，龔旭昊，季 璇，顧進華，王鶴佳

(中國獸醫(yī)藥品監(jiān)察所，北京 100081)

20世紀抗生素的發(fā)展改變了現(xiàn)代醫(yī)學的進程，抗生素在治療各類感染性疾病中發(fā)揮了重要作用，抗菌藥物同樣被廣泛用于動物生產，抗菌藥物的使用在動物疾病防治和提高生產性能等方面給畜牧業(yè)的發(fā)展帶來了極大的經濟效益和社會效益，但是人類與動物同樣為抗菌藥的雙刃劍作用付出了沉重代價。由于抗菌藥的濫用和長期使用，導致抗菌藥的耐藥性越來越嚴重，威脅著人與動物的健康。抗菌藥物在動物養(yǎng)殖上的不合理使用，給食品安全帶來了嚴重風險，禁抗、限抗和減抗成為全世界的主題[1]。我國中藥資源豐富，經過大量學者的研究，已經報道多種中藥活性成分對耐藥菌有很好的抑制作用，甚至能消除或逆轉細菌的耐藥性[2]。期望我們能合理地應用好我國傳統(tǒng)中藥，充分了解中藥的特定優(yōu)勢，為更好地減少抗菌藥的使用，降低耐藥性的風險，保證畜產品和食品的安全發(fā)揮好中藥的重要作用，讓中藥成為很好的替抗產品。

1 中藥活性成分對耐藥菌的抑制作用

很多中藥本身具有抑菌活性，除對敏感菌有抑菌作用外，由于與抗菌藥的抑菌機制不同，因此對耐藥菌也有抑菌作用。由于不同中藥具有不同的抑菌活性成分，同一味中藥中可能含有多種抑菌活性成分，不同活性成分對耐藥菌的作用不同，中藥活性成分主要有生物堿類、黃酮類、皂苷類、醌類、多糖類、多酚類和萜類等，目前發(fā)現(xiàn)有抑制耐藥菌作用的活性成分主要有以下幾類：

(1)大多數生物堿具有抗菌作用。如苦參中的苦參堿和氧化苦參堿，對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌、產超廣譜β-內酰胺酶肺炎克雷伯菌和產頭孢菌素酶的肺炎克雷伯菌有一定的抑制作用[3]。黃連素能逆轉耐多黏菌素大腸桿菌的耐藥性和消減mcr-1基因的作用[4]。

(2)萜類化合物中的穿心蓮內酯、艾葉油等有抗菌活性。發(fā)現(xiàn)穿心蓮的醋酸乙酯和正丁醇提取物含有多種二萜內酯類和黃酮類化合物[5]，能抑制多重耐氨基糖苷大腸埃希菌[6]；艾葉水提物和醇提物均能抑制耐藥大腸桿菌[7]。

(3)植物多酚中有抗菌作用的活性成分主要有花青素、單寧、黃酮、酚酸等。如綿馬、丁香、厚樸分別含有綿馬酚、丁香酚、厚樸酚，研究發(fā)現(xiàn)能抑制耐萬古霉素金黃色葡萄球菌、多重耐藥豬鏈球菌和多重耐藥金黃色葡萄球菌等[4]。

(4)萘醌類化合物及其衍生物中紫草素、胡桃醌、白花丹素等具有廣泛的抑菌活性。如新疆紫草根乙醇提取物能抑制耐藥金黃色葡萄球菌的活性，大黃素對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌具有抑制作用。

(5)黃酮類化合物的抑菌活性也較強。魚腥草中的桷皮素、救必應中的總黃酮、黃連中的姜黃素、地錦草中的黃酮苷類，以及黃芩中的黃芩苷，都是屬于黃酮類化合物，均對耐藥菌有作用。徐海英等發(fā)現(xiàn)檞皮素對耐藥性金黃色葡萄球菌和耐藥性銅假單胞菌抗菌活性最強[8]。劉立新等研究發(fā)現(xiàn)耐甲氧西林金黃色葡萄球菌經蘆丁、姜黃素和檞皮素分別作用后，其β-內酰胺酶活性明顯降低，說明黃酮類化合物能降低金黃色葡萄球菌β-內酰胺酶活性[9]。

(6)皂苷是植物界中存在的一類具有抗腫瘤、免疫調節(jié)、抗炎、抗菌等多種生物活性的苷類化合物。人參、甘草、三七、重樓、白頭翁、柴胡等中藥中都含有皂苷，主要包括甾族皂苷和三萜皂苷。皂苷類物質可以抑制一些酶的合成或干擾蛋白質所需的關鍵酶，抑制微生物的生長和繁殖，具有良好的抗菌作用，對產超廣譜β-內酰胺酶大腸埃希菌和耐甲氧西林金黃色葡萄球菌均具有不同程度的體外抑制作用。

(7)中藥中的有機酸也具有抑菌作用，如金銀花中的綠原酸對多種細菌和病毒都有比較顯著的抑制或殺滅作用。金銀花在抑制碳青霉烯類細菌中發(fā)揮重要作用。

2 中藥對細菌耐藥性的消除和逆轉作用

細菌耐藥現(xiàn)象在全球范圍內不可遏制地蔓延著，人們正在千方百計地從不同途徑尋求克服細菌耐藥的方法，中藥在應對耐藥菌的作用方面有著很好的表現(xiàn)。

2.1 中藥消除R質粒 質粒是細菌內染色體外具有獨立復制能力的對細菌生存非必需的小型共價閉合環(huán)狀雙鏈DNA分子，作為遺傳因子，在細菌細胞內普遍存在，耐藥質粒R質粒可通過接合、轉化、轉導等方式在不同菌株之間傳遞，使敏感菌成為耐藥菌。中藥作用后能一定程度消除細菌耐藥R質粒，從而逆轉和消除細菌的耐藥性。

2.1.1 單味中藥對質粒的消除作用 鞠洪濤[10]等用艾葉的提取物對大腸桿菌慶大霉素耐藥性及耐藥質粒進行了消除試驗，結果艾葉乙醇提取物的消除率最高可達69.4%，艾葉揮發(fā)油的消除率達16.67%。

2.1.2 中藥復方對質粒的消除作用 張秀英[11]等發(fā)現(xiàn)復方蒼術口服液和復方十大功勞顆粒能逆轉大腸桿菌對恩諾沙星的耐藥性，耐藥逆轉率為60%，菌株上的耐藥突變基因GyrA和ParC上的氨基酸由突變狀態(tài)轉變?yōu)檎顟B(tài)。游思湘[12]等探討金黃色葡萄球菌對氟喹諾酮類的耐藥與gyrA基因突變的關系及中藥耐藥抑制劑對gyrA基因是否具有回復突變作用，發(fā)現(xiàn)細菌的耐藥性程度變高，堿基突變率增加；gyrA基因的84位親水性絲氨酸被疏水性纈氨酸取代，中藥耐藥抑制劑對84位和99位氨基酸突變具有回復突變的作用。由于抗菌與質粒消除的機理是不相同的，中藥抗菌能力的強弱與其對細菌質粒消除率的大小之間是否存在相關性還不清楚，消除劑的選擇存在很大的盲目性。

2.2 中藥抑制耐藥菌抗菌藥主動外排泵 細菌的外輸泵是金黃色葡萄球菌產生多重耐藥的主要原因之一，外排泵抑制劑能夠阻止藥物外排，從而消除多重耐藥性。宋戰(zhàn)昀[13]等應用浸漬法、煎煮法制備了64種中藥提取物，篩選出對金黃色葡萄球菌耐藥性有抑制作用的外輸泵蛋白抑制劑：浙貝母、射干、穿心蓮和菱角。雷連成[14]等以多重耐藥大腸桿菌為試驗菌，篩選出能夠廣泛抑制大腸桿菌的藥物主動排出系統(tǒng)超量表達和外膜蛋白缺失，抑制多重耐藥性的純天然高活性抑制劑。

2.3 中藥對細菌生物被膜形成的影響 細菌生物被膜的形成能導致細菌產生多重耐藥性，韓曉霞[15]用掃描電鏡法觀察不同濃度紫錐菊提取物對金黃色葡萄球菌的生物被膜形成的影響，RT-PCR法測定紫錐菊提取物對金黃色葡萄球菌的生物被膜形成相關基因mRNA相對表達量的影響，結果表明紫錐菊提取物單獨應用和與抗菌藥物聯(lián)用均可以極顯著地抑制生物被膜的形成，并具有劑量依賴性。

2.4 中藥抑制β-內酰胺酶的活性 耐碳青霉烯類細菌能產生多種水解廣譜β-內酰胺環(huán)的酶，使含有β-內酰胺環(huán)的抗菌藥物失效。如蘆薈、苦參堿、香紫蘇醇、雙黃連、清開靈、大蒜素等[16]。

2.5 中藥的其他抗耐藥作用 中藥廣泛的活性可以多靶點逆轉癌細胞的多重耐藥，臨床藥效逐步得到肯定。中藥因其廣譜性、低毒性且經濟廉價等優(yōu)點，其逆轉卵巢癌多重耐藥的作用不斷被挖掘[17]，尤其是中藥單體，活性成分明確，更是得到了深入研究。蟾毒靈、蓖麻毒素、姜黃素等均顯示出抗腫瘤、逆轉耐藥的功效。

3 中藥遏制耐藥菌的應對策略

雖然中藥從表現(xiàn)上看能通過消除耐藥質粒等遏制細菌耐藥性，但是迄今為止報道的消除和逆轉率還比較低，中藥作為耐藥抑制劑的研究還需繼續(xù)深入研究，中藥的抗菌活性相比抗菌藥低，其直接抑菌或殺菌作用遠不能跟抗菌藥相比，因此筆者認為中藥對抗耐藥菌作用主要還是應通過發(fā)揮中藥的扶正祛邪作用[18]綜合提高機體免疫力，包括提高白細胞的作用、增強嗜中性粒細胞或巨噬細胞的吞噬作用、提高血清或分泌液中溶菌酶的水平、增強補體水平、促進抗體的生成、有些中藥能使毒素直接滅活或加速毒素的排除，從而間接地殺滅病原體，消除或逆轉了細菌的耐藥性。一些中藥制劑無抑菌作用或抑菌作用很低，但同樣能消除細菌的耐藥性，張秀英[19]等取闊葉十大功勞葉和功勞木，分別用水提和醇提2種提取方式制得的4種提取物對耐藥大腸桿菌的抑菌活性很低，但作用培養(yǎng)后使8株耐藥菌的MIC降低了8倍以上，耐藥逆轉率為44%。根據中藥的抗菌作用特性，在對付耐藥菌方面我們有以下3個方面的應對措施：

3.1 利用中藥提取物或提取的活性成分直接用于耐藥菌感染 由于不同中藥成分有不同的抗菌活性，直接抑制耐藥菌產生作用。這種提取的活性成分單一，其抗菌作用一般來說相對于抗菌藥要弱，也易產生耐藥性，大多還限于實驗室理論研究，臨床應用較少。

3.2 發(fā)揮單味中藥材或中藥復方制劑的綜合作用治療耐藥菌的感染 這種方式可以回避耐藥菌的作用靶點，充分利用中藥清熱解毒、提高機體免疫力的作用，從而殺滅病菌。龍正海[20]探討了中藥對耐藥菌株的聯(lián)合抗菌作用，黃芩與大黃配伍、雞屎藤與柳葉白前配伍對耐藥菌株有較好的抑制作用。房穎等[21]認為耐藥菌肺炎屬于中醫(yī)熱病范疇，乃機體免疫力低下時外邪侵襲機體導致的感染，因此聯(lián)合大柴胡湯合升降散加減方治療耐藥菌肺炎，可提高臨床療效，改善臨床癥狀，有效降低感染指標及評分，療效優(yōu)于單純西醫(yī)治療。宋虎杰運用經方治療腦病后多重耐藥菌肺炎[22]則是依據祛邪扶正、標本兼治，"實則瀉之"的治療原則，發(fā)揮中醫(yī)的辯證治療的用法，間接對抗了耐藥菌。

3.3 中西復方制劑在治療耐藥菌方面的應用。 通過中藥提取物或活性成分與抗菌藥聯(lián)合配伍，或中藥制劑中加入抗菌藥，使其協(xié)調產生抑菌作用，這種聯(lián)合用藥方式，一定程度上降低了抗菌藥的使用，不易產生耐藥性。李瑩[23]等應用黃連中藥根堿分別聯(lián)合阿米卡星與頭孢哌酮/舒巴坦2種抗菌藥物對泛耐藥鮑曼不動桿菌的抑菌作用，結果黃連中藥根堿增強了單獨用藥的抑菌效果，通過減少頭孢哌酮/舒巴坦的用量可以延緩細菌耐藥。

要從根本上提高中藥對耐藥菌的抑菌作用，還需深入研究中藥抑菌、消除和逆轉耐藥性的機理，以中醫(yī)辯證論治作理論指導，結合中藥四性五味，根據中藥的“君、臣、佐、使”的配伍使用，來篩選有效抑制耐藥性的中藥制劑，增強中藥藥效，減少毒副作用的效果，增強中藥提高免疫的能力，從而消除細菌的耐藥性產生的問題，充分發(fā)揮起中藥的抑菌作用效果。