编辑推荐：
为解决抗菌耐药（AMR）细菌尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）带来的健康威胁问题，研究人员开展了优化短芽孢杆菌 SA-14（TISTR 2453）产类细菌素物质（BLS）的营养条件、评估其抗菌活性等研究。结果显示 BLS 有抗 MRSA 活性且能促进伤口愈合，有望用于控制 AMR 及伤口敷料。
在当今医疗领域，抗菌耐药（AMR）细菌的肆虐正成为全球健康的巨大威胁。世界卫生组织已将其列为全球十大公共卫生威胁之一。据统计，2019 年 AMR 感染导致全球 127 万人死亡，预计到 2050 年，这一数字将飙升至 1000 万 。在众多耐药菌中，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）尤为棘手，它对多种常用抗生素具有耐药性，许多感染 MRSA 的患者死亡率大幅上升。目前，寻找有效对抗 MRSA 的新型抗菌剂迫在眉睫。
在此背景下，来自泰国瓦莱拉克大学（Walailak University）的研究人员展开了深入研究。他们将目光聚焦于短芽孢杆菌 SA-14（TISTR 2453）产生的类细菌素物质（Bacteriocin-like Substances，BLS） 。细菌素是一类由细菌产生的具有抗菌活性的次生代谢产物，在对抗耐药菌方面展现出巨大潜力。研究人员期望通过研究 BLS，为解决 MRSA 耐药难题提供新的思路和方法。该研究成果发表在《Heliyon》杂志上。
研究人员开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，通过交叉划线法和琼脂扩散法筛选并测定 SA-14 菌株的抗菌活性；接着采用 96 孔板法测定 BLS 的最小抑菌浓度（Minimum Inhibitory Concentration，MIC）和最小杀菌浓度（Minimum Bactericidal Concentration，MBC）；利用硫酸铵沉淀法对 BLS 进行部分纯化；运用 SDS-PAGE（Sodium Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis，十二烷基硫酸钠 - 聚丙烯酰胺凝胶电泳）测定 BLS 的分子量；借助棋盘法检测 BLS 与万古霉素的协同效应；使用 MTT（3-(4,5 - 二甲基噻唑 - 2 - 基)-2,5 - 二苯基四氮唑溴盐）法评估 BLS 对 HaCaT 细胞的细胞毒性；通过伤口愈合划痕实验研究 BLS 对 HaCaT 细胞的伤口愈合作用 。
研究结果如下：
- 抗菌活性筛选：交叉划线法显示，SA-14 菌株能产生具有抗菌活性的物质，尤其对 MRSA 有显著抑制作用。
- 基础培养基选择：对比 LB 和 LB/2 培养基，发现 SA-14 菌株在 LB/2 培养基中培养 2 天，抗菌活性更优。这是因为 LB/2 培养基营养成分减少，促使菌株更快进入对数后期，从而加速抗菌物质的产生。
- 碳源的影响：在 LB/2 培养基中添加不同碳源后发现，添加葡萄糖会导致抗菌活性消失，可能是由于碳代谢物阻遏作用。而添加蔗糖和乳糖虽能使菌株在培养 48 小时后表现出一定抗菌活性，但总体来看，糖类作为碳源并不利于 SA-14 菌株提高 BLS 产量。
- 氮源的影响：添加不同氮源的实验表明，LB/2 培养基中添加脱脂牛奶最有利于提高 BLS 产量和抗菌活性。脱脂牛奶中富含的酪蛋白和乳糖，为细菌生长和 BLS 产生提供了丰富的营养。
- BLS 的部分纯化：使用 80% 硫酸铵沉淀法对 BLS 进行部分纯化，蛋白质浓度从 3.05±0.56mg/mL 提升到 6.97±1.12mg/mL，产率达到 38.09%。
- MIC 和 MBC 测定：BLS 对不同 MRSA 菌株的 MIC 值在 0.44 - 0.87mg/mL 之间，MBC 值为 0.87mg/mL，显示出良好的抗菌活性，且呈剂量依赖性。BLS 对革兰氏阳性菌（Gram-Positive Bacteria，GPB）的抗菌效果优于革兰氏阴性菌（Gram-Negative Bacteria，GNB），这与细菌细胞壁结构差异有关。
- 协同效应：BLS 与万古霉素联合使用时，MIC 值降低，分数抑菌浓度指数（Fractional Inhibitory Concentration Index，FICI）为 1.00，表明两者具有相加效应，能协同抑制 MRSA 生长。
- 分子量测定：SDS-PAGE 分析显示，BLS 分离出五条蛋白条带，分子量范围在 25 - 250kDa 之间。
- 细胞毒性：MTT 实验表明，BLS 对 HaCaT 细胞的毒性呈剂量依赖性。当浓度为 6.25%（蛋白质浓度 0.44mg/mL）时，细胞活力仍高于 80%，在较低浓度下表现出非细胞毒性。
- 伤口愈合活性：伤口愈合划痕实验发现，BLS 在浓度为 3.13 - 1.50%（0.22 - 0.11mg/mL）时，能在 48 小时内实现 96.00±6.00% 至 99.00±1.00% 的伤口闭合，与阳性对照 10% 胎牛血清效果相当。
研究结论和讨论部分指出，短芽孢杆菌 SA-14（TISTR 2453）产生的 BLS 在控制 AMR 尤其是 MRSA 方面表现出巨大潜力。其不仅具有抗菌活性，还能在不产生细胞毒性的情况下促进伤口愈合。这一研究成果为开发新型抗菌剂和伤口敷料提供了重要依据，有望在未来医疗领域得到广泛应用，为解决抗菌耐药问题带来新的希望，推动医学领域在对抗耐药菌和促进伤口愈合方面的进一步发展。
