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为解决耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）感染的治疗难题，上海市第八人民医院研究人员开展黄连素（BBR）抗 MRSA 研究，发现 BBR 可抑制 tarO 基因影响细胞壁合成，且与奥沙西林有协同抗菌作用，为临床治疗提供新方向。
在医疗领域，细菌感染一直是困扰人类健康的一大难题，而耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的出现，更是让情况雪上加霜。MRSA 对所有临床使用的 β- 内酰胺类抗生素都具有耐药性，这意味着常规的抗菌药物在它面前常常束手无策。目前，临床治疗 MRSA 感染主要依赖万古霉素，但开发新型抗菌药物仍然是极具挑战性的研究课题。在此背景下，从传统植物中寻找具有抗菌潜力的天然产物成为了新的研究方向，而黄连素（BBR）作为传统中药中的重要成分，其抗菌特性备受关注。
上海市第八人民医院的研究人员为了深入探究 BBR 对 MRSA 的抗菌机制，开展了一系列研究。他们的研究成果为治疗 MRSA 感染提供了新的思路和潜在方案，具有重要的临床意义。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。通过 qRT-PCR 技术检测基因表达水平的变化，以此来探究 BBR 对相关基因的影响；采用 WTA-PAGE 电泳分析细胞壁中壁磷壁酸（WTA）的含量；利用分子对接技术研究 BBR 与 TarO 蛋白的相互作用；构建基因缺失突变体（ΔtarO）和基因互补质粒（R-tarO），以验证基因功能。
下面来具体看看研究结果：
- BBR 对 USA300 LAC 的体外抗菌活性显著：研究测定了 BBR 对 MRSA 菌株 USA300 LAC 的最低抑菌浓度（MIC）为 128 μg/mL，最低杀菌浓度（MBC）为 512 μg/mL。通过测量 600nm 处的吸光度值评估不同 BBR 浓度对 USA300 LAC 生长速率的影响，发现 256 μg/mL 的 BBR 几乎能完全抑制细菌增殖，128 μg/mL 和 64 μg/mL 的 BBR 也能显著抑制其生长。LIVE/DEAD 染色和流式细胞术分析表明，BBR 不仅能有效抑制 MRSA 生长，还具有杀菌活性，且随着浓度升高，杀菌效果更明显。
- BBR 对 USA300 LAC 细胞结构破坏作用显著：运用扫描电子显微镜（SEM）观察不同浓度 BBR 处理后的 USA300 LAC 细胞形态。结果显示，低浓度 BBR 处理时，细菌结构相对完整；中等浓度（128 μg/mL）时，细胞表面变得不规则，甚至出现细胞解体；高浓度（512 μg/mL）时，细菌细胞呈现严重的结构损伤和裂解。
- BBR 通过抑制 tarO 基因表达影响 USA300 LAC 细胞壁 WTA 合成：qRT-PCR 分析表明，BBR 能显著抑制 USA300 LAC 中 tarO 基因的表达。研究人员构建了 ΔtarO 突变体和 R-tarO 互补菌株，进一步验证了 BBR 对 tarO 基因表达的抑制作用。WTA-PAGE 电泳结果显示，随着 BBR 浓度增加，USA300 LAC-WT 的 WTA 含量呈浓度依赖性下降。分子对接实验表明，BBR 与 TarO 蛋白具有很强的结合亲和力，其最佳结合能为 -8.5 kcal/mol，且 BBR 与 TarO 的 LYS-38 和 LEU-206 形成氢键，确保稳定结合。这一系列实验表明，BBR 通过抑制 tarO 基因表达或影响 TarO 蛋白活性，进而抑制 WTA 的生物合成。
- ΔtarO 突变体对 OXA 和 BBR 的敏感性增加：针对细胞壁的抗生素敏感性测试发现，ΔtarO 突变体的生长低于其他菌株。该突变体对 β- 内酰胺类抗生素奥沙西林（OXA）的敏感性增加，而野生型菌株和互补菌株在测试浓度（1 μg/mL）下能够生长。同时，BBR 对 ΔtarO 突变体的抑制作用比野生型菌株更明显，其 MIC 值显著降低。
- BBR 抑制 tarO 基因可能增强细胞壁肽聚糖水解酶 lytM 和 ssaA 的合成：先前的转录组分析显示，BBR 处理后，ssaA 和 lytM 等水解酶显著上调。qRT-PCR 验证结果表明，BBR 能刺激野生型和互补菌株中 ssaA 和 lytM 基因的表达，而在 ΔtarO 突变体中，这些基因的表达水平没有显著差异。由此推测，BBR 可能通过影响 TarO 的活性来增强 ssaA 和 lytM 的合成。
- BBR 与 OXA 联合对 USA300 LAC 具有协同抗菌作用：斑点稀释试验评估了 DMSO、单独的 BBR、单独的 OXA 以及 BBR 和 OXA 联合处理对 USA300 LAC 的杀菌活性。结果显示，BBR 与 OXA 联合具有显著的协同抗菌作用，在 64 μg/mL BBR 与 4 μg/mL OXA 联合时效果最为明显。FIC 分析表明，BBR 和 OXA 联合具有相加的抗菌效果。qRT-PCR 分析还发现，BBR 处理 3 小时后，能显著下调 USA300 LAC 中肽聚糖合成基因 pbp2 和耐药基因 mecA 的表达水平。
- BBR 毒性较低：通过将 L929 小鼠成纤维细胞暴露于不同浓度的 BBR 中 24 小时，显微镜观察细胞形态和数量，以及 MTT 法检测细胞毒性。结果表明，即使在高浓度（256 μg/mL）下，BBR 对 L929 细胞也没有明显的细胞毒性，细胞存活率高达 85.04%，证实了 BBR 的安全性。
综合研究结论和讨论部分，此次研究清晰地展示了 BBR 对 MRSA 强大的抗菌功效。BBR 不仅能有效抑制 MRSA 的生长，还能破坏其细胞壁结构。其作用机制主要是通过抑制 tarO 基因的表达，影响 WTA 的生物合成，同时促进肽聚糖水解酶 lytM 和 ssaA 的合成，加速肽聚糖的水解，最终破坏细菌细胞壁。此外，BBR 与 OXA 联合使用具有协同抗菌作用，能增强细菌对 OXA 的敏感性，并且 BBR 毒性较低，安全性良好。这一系列发现表明，BBR 是一种极具潜力的抗菌抑制剂，与现有的 β- 内酰胺类抗生素联合使用，有望恢复这类重要抗生素对 MRSA 的治疗效果，为临床治疗 MRSA 感染提供了新的策略和方向，具有重要的临床应用前景。
