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为解决金黄色葡萄球菌生物被膜（biofilm）感染难题，研究人员探究白花丹醌（PLB）的作用，发现其抑制 biofilm 形成，有重要意义。
在医学领域，金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，简称 S. aureus）就像一个隐藏在暗处的 “健康破坏者”，给人们带来诸多麻烦。它能引发慢性感染，而其中生物被膜（biofilm）的存在是关键因素。biofilm 就像是细菌的 “坚固堡垒”，由细菌自身产生的胞外聚合物（extracellular polymeric substances，EPS）构成，细菌躲在里面，对各种抗菌药物都有很强的抵抗力。目前，针对抑制 biofilm 形成缺乏有效的解决办法，而且针对以 EPS 为靶点抑制 biofilm 形成的机制也不明确，这让临床治疗陷入困境，患者也承受着巨大的痛苦。
为了攻克这个难题，天津中医药大学的研究人员开展了一项关于白花丹醌（Plumbagin，PLB）对 S. aureus biofilm 形成抑制机制的研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为解决 S. aureus biofilm 感染问题带来了新的希望。
研究人员为开展此项研究，运用了多种关键技术方法。通过肉汤微量稀释法测定 PLB 对浮游状态 S. aureus 的最低抑菌浓度（MIC）；采用结晶紫（CV）染色法、XTT 还原法等检测 PLB 对 biofilm 形成及细菌代谢活性的影响；利用高内涵筛选（HCS）成像系统并结合相关软件，分析 PLB 对 biofilm 结构和 EPS 成分的作用 。
研究结果如下：
- MIC 测定和生长曲线构建：经测定，PLB 对浮游 S. aureus 的 MIC 为 4 μg/mL，该浓度能显著抑制其生长。同时，研究发现 S. aureus biofilm 在 24 h 时形成量达到最大，因此选取 24 h 的 biofilm 作为体外模型评估 PLB 的抑制作用。
- PLB 对 biofilm 形成抑制作用的评估
- 对 biofilm 生物量的影响：通过 CV 染色法测量，发现 PLB 抑制 biofilm 形成的作用呈浓度依赖性。当浓度为 16 μg/mL 时，biofilm 形成减少 92%，该浓度被确定为 PLB 的最低生物被膜抑制浓度（MBIC）。
- 对代谢活性的影响：XTT 还原实验表明，PLB 处理后，biofilm 内细菌代谢活性呈浓度依赖性降低。在 MBIC 浓度下，S. aureus biofilm 代谢活性仅降低 64%，说明 PLB 在抑制 biofilm 形成时对细菌生存能力影响较小。
- 光镜和 HCS 分析：光镜观察显示，PLB 处理后的 S. aureus biofilm 形成和黏附明显减少。HCS 分析进一步证实，PLB 处理使 biofilm 平均生物体积和厚度减小，粗糙度系数增加，表明 PLB 破坏了 biofilm 结构。
- PLB 对 biofilm 基质成分的影响：EPS 对维持 biofilm 结构至关重要。研究发现，PLB 处理 S. aureus biofilm 后，EPS 产生显著减少。FITC-WGA 染色显示，8 μg/mL 和 16 μg/mL 的 PLB 使 biofilm 中多糖细胞间黏附素（PIA）产生明显下降；8 μg/mL 的 PLB 可显著降低 biofilm 内蛋白质含量；4 μg/mL 的 PLB 就能显著抑制 eDNA 形成 。
研究结论和讨论部分指出，本研究证实了 PLB 是一种有效的抗 biofilm 制剂，其抗 biofilm 作用并非源于抑制细菌生长。通过高内涵系统确认，PLB 在 biofilm 发育过程中抑制 EPS 形成，且对 biofilm 中的 eDNA 更为敏感，这表明 eDNA 可能是 PLB 抗 biofilm 活性的靶点。这一发现为治疗 S. aureus biofilm 感染提供了新策略。此外，PLB 与多种抗生素具有协同作用，可增强抗生素对 S. aureus 的生长抑制活性，将其整合到传统抗生素治疗方案中，有望对抗 biofilm 相关感染，减少抗生素用量，降低副作用和耐药性的产生。然而，PLB 在体内可达到的浓度及潜在毒性尚未深入研究，未来需关注其药代动力学特性，开展更多临床前和临床试验，评估其安全性和有效性，为开发成抗感染药物提供科学依据。总之，该研究成果为解决 S. aureus biofilm 感染问题提供了重要的理论基础和潜在的治疗方向，具有重要的科学意义和临床应用价值。
