【摘要】：金黃色葡萄球菌(金葡菌)是臨床上一種常見的革蘭氏陽性球菌,由于其對營養(yǎng)成分的低要求和極高的環(huán)境適應性,在自然界中的分布十分廣泛。50%以上的健康人群中可檢測到金葡菌,主要寄居于機體的腹股溝、會陰、新生兒臍帶等處,還有少部分可在口咽部、腸道等部位寄植。其中,大部分金葡菌并沒有致病性,但少數(shù)的金葡菌可以導致人和動物的多種致死性感染性疾病,如心內膜炎、肺炎和腦膜炎等。根據統(tǒng)計調查,金葡菌已經成為我國醫(yī)院分離的革蘭氏陽性菌中導致最多感染數(shù)量的細菌,且在革蘭氏陽性菌中,金葡菌的分離比率也正逐年增加,這一情況不僅加重了臨床治療負擔,對公眾健康也造成了潛在的威脅。目前針對金葡菌感染的防治主要是應用抗生素,然而隨著抗生素的濫用或長期使用,對細菌耐藥性的誘導也是越演越烈,尤其是耐藥性金葡菌的出現(xiàn),如耐甲氧西林金葡菌和耐萬古霉素金葡菌的出現(xiàn),使得金黃色葡萄菌的治療日益艱難。另外,金葡菌還能在環(huán)境惡劣時形成生物被膜,增加對惡劣環(huán)境的抗性,增加了清除難度。因此臨床上迫切需要新的抗金葡菌,尤其是耐藥性金葡菌的治療藥物或者治療策略。近年來,隨著分子生物學及其他學科的進一步發(fā)展,研究表明金葡菌的毒力因子(如溶血素、分選酶、腸毒素和TSST-1等)在細菌致病過程中都發(fā)揮著極其重要的作用,其中金葡菌分選酶A催化錨定的表面蛋白可協(xié)助病原菌的侵襲、粘附和生物被膜形成,隨后其分泌的α溶血素可裂解各種靶器官或靶細胞,在金葡菌介導的多種動物模型中都發(fā)揮著至關重要甚至是不可或缺的作用。因此以上述毒力因子為靶標在天然化合物中進行抑制劑的篩選并研究受試化合物對金葡菌致病力的影響具有一定的社會意義和潛在的經濟價值。因為抗毒力策略不僅對細菌選擇壓力小,不易誘導細菌耐藥性的發(fā)生和發(fā)展,抗毒力藥物也可與現(xiàn)有的抗生素聯(lián)合使用而降低抗生素的使用以及延長抗生素的使用壽命。本研究中,通過溶血試驗,我們發(fā)現(xiàn)異鼠李素在較低濃度下(2-16μg/m L)即可顯著抑制金葡菌培養(yǎng)物上清溶血活性,蛋白免疫印跡試驗結果證實在異鼠李素處理下可顯著降低α溶血素的表達,但是異鼠李素對金葡菌的最小抑菌濃度大于1024μg/m L,而且在有效抑制細菌培養(yǎng)物上清溶血活性的有效濃度范圍內(2-16μg/m L),異鼠李素對金葡菌的生長并無肉眼可見的抑制作用,表明異鼠李素對金葡菌的選擇壓力小,可特異性地抑制金葡菌α溶血素的表達。熒光定量PCR試驗表明異鼠李素介導α溶血素表達量的下降是由于該化合物可劑量依賴性地抑制α溶血素編碼基因hla及其上游正向調控系統(tǒng)Agr二元調控系統(tǒng)的轉錄。在細胞和細菌共培養(yǎng)體系內,加入異鼠李素可顯著降低金葡菌介導的A549細胞損傷和細胞乳酸脫氫酶的釋放量,表明異鼠李素在細胞感染水平上降低金葡菌的致病力。另外,本研究通過分選酶A活性抑制試驗還發(fā)現(xiàn)較低濃度異鼠李素(2-16μg/m L)也可抑制分選酶A的催化活性。由于分選酶A可催化表面蛋白錨定,因此本研究進一步研究分析了異鼠李素處理下金葡菌與表面纖連蛋白的結合、生物被膜形成和侵襲宿主細胞的影響,結果表面異鼠李素可通過直接中和分選酶A的催化活性而降低金葡菌與纖連蛋白的結合、抑制金葡菌生物被膜形成以及阻礙金葡菌對宿主細胞J774的侵襲。通過滴鼻或尾靜脈注射成功建立小鼠金葡菌肺炎或全身感染模型,與體外結果抑制,經異鼠李素治療后,感染小鼠(肺炎模型和全身感染模型)的死亡率顯著下降,靶器官內菌落定植數(shù)明顯降低和病理性損傷顯著緩解。上述研究結果表明,體外幾乎無抗菌活性的異鼠李素在較低濃度范圍內即可顯著抑制金葡菌α溶血素的表達和直接中和金葡菌分選酶A的催化活性,體外和體內試驗均證實異鼠李素處理下明顯降低金葡菌的致病力。另外,由于分選酶A在大部分革蘭氏陽性致病菌中相對比較保守,提示異鼠李素對其他革蘭氏陽性致病菌分選酶A的催化活性也有一定的抑制作用。綜上所述,本研究表明異鼠李素是一種潛在的抗金葡菌感染或其他革蘭氏陽性致病菌感染的先導化合物,此外,本研究也為抗細菌性感染,尤其是耐藥性致病菌感染的防治提供了新的治療候選藥物或潛在策略。
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【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：R378.11

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本文編號：2423458