异丙氧苯胍对两种革兰氏阳性菌的抗菌作用研究

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近年来,多重耐药菌在细菌病原体之间传播对全球公共卫生构成严重威胁。耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)为医院、社区及动物感染的主要病原菌之一,其致病性在革兰氏阳性菌中排首位。肠球菌的致病性在革兰氏阳性菌中仅次于金黄色葡萄球菌,MRSA和肠球菌的固有耐药性对多数抗生素产生不同程度耐药。随着耐万古霉素金黄色葡萄球菌株和肠球菌株的相继被报道,万古霉素作为耐药革兰氏阳性菌“最后的防线”岌岌可危。利用已有的化合物作为抗菌药物成为人们关注的热点,目前的研究进展包括将已知安全的化合物重新用作新的用途,发现新的抗菌作用机理。取代苯胍衍生物作为多黏菌素类抗生素增效剂应用,异丙氧苯胍(isopropoxy benzene guanidine,IBG)为取代苯胍衍生物之一,在体外抑菌试验中发现IBG对革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌和肠球菌具有良好的抗菌效果。本文以金黄色葡萄球菌标准株(ATCC?29213)、肠球菌标准株(ATCC?219212)和临床分离株为研究对象,通过体外药敏、联合药敏、体内药效和细菌细胞膜电位试验来研究IBG的体内外抗菌作用和作用机理,为异丙氧苯胍的开发应用提供研究基础。以微量肉汤稀释法测定IBG的最小抑菌浓度(MIC)、最小杀菌浓度(MBC)和防突变浓度(MPC),根据MIC、MBC和MPC评价IBG的动态体外杀菌效果及突变选择窗,绘制其杀菌曲线确定其发挥最佳药效的浓度与时间。以ATCC?29213、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌2-15为研究对象,IBG和环丙沙星(CIP)进行耐药性突变实验,实验结果发现环丙沙星耐药性逐渐上升,连续传代培养第14天,环丙沙星对金黄色葡萄球菌ATCC?29213和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌2-15的MIC升高512倍,30天内IBG的MIC无明显变化。表明IBG化合物对金黄色葡萄球菌无耐药性突变作用。利用棋盘稀释法进行联合药敏试验,IBG与庆大霉素(GEN)、磷霉素(FOS)、新霉素(NEO)和阿米卡星(AMK)联用对金黄色葡萄球菌体外抗菌具有协同效果。通过建立小鼠败血症感染模型来评价IBG体内药效作用,用含有毒力基因sec A、sec C的菌株编号为YXMC004P的金黄色葡萄球菌感染小鼠,通过尾静脉接种感染小鼠,腹腔注射给药的方式进行治疗,综合评价IBG的体内抗菌作用。结果表明,IBG在体内具有一定的抗MRSA活性。同时,我们利用荧光分光光度计测定细菌细胞膜膜电位的变化,分析确定了IBG的靶部位为细菌细胞膜,IBG破坏细胞膜的正常膜电位。上述结果表明IBG在体外具有显著的抗金黄色葡萄球菌和肠球菌活性,在体内具有一定的抗MRSA活性。其作用机制可能是IBG破坏细菌正常膜电位后,细菌膜内外不能发生物质交换,导致细菌死亡。同时IBG不易使细菌发生耐药性突变,与一些临床上常用药物联用具有协同抗菌作用。
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