多粘菌素B抑制耐药铜绿假单胞菌DK2增敏剂的发现研究

来源 :华东理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:emma880222
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
铜绿假单胞菌是一种广泛的机会性病原体,可导致多种医院获得性感染,容易出现在免疫功能低下和囊性纤维化患者中,引起的慢性感染往往伴随患者直至生命结束,引起极大比例的发病率和死亡率。对细菌感染来说抗生素是必不可少的治疗药物,然而由于铜绿假单胞菌固有耐药性,获得性耐药性和适应性耐药性,其引起的感染往往难以治疗耐药水平已随着抗菌剂的过度滥用快速发展。多粘菌素B(Polymyxin B,PB)作为治疗铜绿假单胞菌引起威胁生命感染的最后一道防线,由于临床实践中的使用增加,囊性纤维化(Cystic Fibrosis,CF)临床分离株铜绿假单胞菌DK2已经表现出对PB严重耐药,MIC=512 μg/mL。克服PB敏感性降低最快速有效的策略之一就是将PB与增敏剂组合使用,实现PB的活性增强。基于此,我们在严重耐药DK2菌株上,筛选了 1348种老药对PB的增敏活性,幸运的发现氟喹诺酮类药物与氯硝柳胺对PB有显著的增敏活性,这是我们首次利用DK2菌株发现药物对PB的增敏作用。根据筛选得到的结果,我们分别开展了氟喹诺酮类药物增敏PB对耐药铜绿假单胞菌DK2的抑制作用研究以及苯甲酰苯胺类化合物的设计、合成和增敏PB对耐药铜绿假单胞菌DK2抑制作用研究两部分工作。第一部分工作中,本论文采用棋盘实验在DK2菌株上测试了 19个氟喹诺酮类药物对PB的增敏活性,得到12个具有增敏活性的氟喹诺酮类药物。其中吉米沙星对PB增敏活性最优,实现PB的MIC从512ηg/mL降低至0.125μg/mL,降低了 4096倍。除吉米沙星外,司帕沙星,恩诺沙星,环丙沙星,沙氟沙星和莫西沙星也表现出较优的增敏作用,均将PB的MIC降至敏感点2 μg/mL以下。此外,在吉米沙星和粘菌素的组合中也观察到增敏作用,将粘菌素的MIC从1024 μg/mL降低至4 μg/mL,降低了 256倍。除DK2菌株,我们采用时间杀伤动力学实验考察了吉米沙星和PB的药物组合在敏感菌株PAOl和中度耐药菌株MPAO1上的增敏活性,结果显示吉米沙星与PB的药物组合在PAOl菌株中增敏活性较弱,仅在8h时表现出增敏作用,在MPAO1菌株中未观察到增敏活性。最后,NPN细胞外膜渗透性实验结果显示吉米沙星能够增加DK2菌株和PAO1菌株细胞外膜的渗透性,在DK2菌株中吉米沙星表现出显著优于阳性对照EDTA增加细胞外膜渗透性的能力,支持了吉米沙星和PB的增敏组合在DK2菌株中的最佳抗菌活性,该实验说明吉米沙星通过增加细胞膜渗透性增大细菌对PB的摄取,部分解释了增敏机制。以上这些结果为氟喹诺酮类药物与PB组合用药治疗耐药铜绿假单胞菌DK2感染的临床应用提供了参考。与氟喹诺酮类药物不同,在第二部分工作中,我们发现一类苯甲酰苯胺类化合物,其本身不影响DK2菌株的生长,同时能够显著增敏PB恢复对DK2菌株的敏感性。作为PB的增敏剂,氯硝柳胺仍存在增敏活性较弱、水溶性差、细胞毒性大、体内活性未知等不足,因此我们以氯硝柳胺作为先导化合物进行结构改造,共设计合成得到38个苯甲酰苯胺类化合物。棋盘实验结果显示26个化合物对PB表现出增敏活性,19个化合物能将PB的MIC降低至耐药点8μg/mL以下,7个化合物能够将PB的MIC降低至敏感点2 μg/mL以下。我们得到增敏活性最优化合物B4,能在4μg/mL时将PB的MIC降至1 μg/mL,相比先导化合物氯硝柳胺增敏活性提高一倍。最优化合物B4对粘菌素的增敏活性也得到提升,在32 μg/mL时将粘菌素的MIC从1024 μg/mL降至1μg/mL,与相同浓度的先导化合物氯硝柳胺相比增敏活性提升了 8倍。除DK2菌株,我们采用时间杀伤动力学实验考察化合物B4与PB的药物组合在敏感菌株PAO1上的增敏活性,实验结果显示,化合物B4和PB的药物组合在PAO1菌株中的细菌对数生长期和平台期均表现出显著的生长抑制作用,该实验结果证实化合物B4相比氯硝柳胺在PAO1菌株上的增敏活性显著提高。我们采用秀丽隐杆线虫液体培养模型评价增敏组合的体内药效。线虫液体治疗实验结果显示化合物B4与PB的药物组合对PAO1感染线虫具有极其显著的治疗作用,能够将PAO1感染线虫的生存曲线恢复至正常线虫水平,表现出良好药效。人肾细胞293T细胞毒实验结果显示,最优化合物B4与先导化合物氯硝柳胺相比,细胞毒性降低24.8倍。此外,我们发现化合物B4对DK2菌株和PAO1菌株中群体感应系统信号分子C4-HSL的释放水平表现出抑制作用,并且在DK2菌株中的抑制作用更加显著,表明化合物B4对DK2菌株的群体感应系统具有抑制作用,为DK2菌株的群体感应抑制剂,该结果也支持了化合物B4和PB的增敏组合在体外对DK2菌株中的最佳抗菌活性,以上这些实验结果表明苯甲酰苯胺类化合物B4是具有潜力的多粘菌素B增敏剂,具有进一步研究开发以克服在铜绿假单胞菌中多粘菌素B耐药性的价值。
其他文献
通过日常听课或优质课评选等活动不难发现,音乐课上到最后“夹生”了的现象不在少数。如何克服这种“课堂病”确实困惑着很多音乐老师。笔者认为,要想治“病”,还需先查其根源。
两相流广泛存在于石油、化工、能源、动力和制药等工业过程中,两相流的准确测量与高质量可视化对于理解与预测流体动力学、过程操作与控制、分析与优化流体控制装置都有着重
将这两类模型耦合,最终建立了适用于河网洪水预测模拟的模型系统。利用多年的实测流量水位数据,对模型进行了验证和分析,模拟结果表明该模型能够有效地模拟河流流量和水位,可
较详细地梳理了来华留学教育近70年的发展历程,得出其一直在围绕人才培养和服务外交这两条主线来开展工作,可见这就是来华留学教育工作的初心使命。新时代来华留学教育应该在