黏蛋白对多黏菌素B抗鲍曼不动杆菌活性的体外药代动力学/药效学模型研究

本研究通过建立体外PK/PD模型，首次系统揭示了黏蛋白（mucin）对多黏菌素B（PMB）抗菌活性的双重调控机制。研究发现PMB与黏蛋白的结合呈现浓度依赖性饱和特征（结合率从94%降至40%），并发现黏蛋白除结合作用外，还能通过改变细菌生长速率（Knet降低2倍）和药物敏感性（EC50升高5倍）显著影响PMB对耐药鲍曼不动杆菌（MDR A. baumannii）的杀菌效果。该研究为优化肺部感染治疗方案提供了重要理论依据。

　　

ABSTRACT
研究采用超速离心法测定PMB在含1%黏蛋白的CAMHB培养基中的结合特性，发现未结合药物比例（f_u）随总浓度（0.5-512 mg/L）呈非线性增加（6%-60%）。通过时间-杀菌（TK）实验发现，黏蛋白对两株临床分离的MDR鲍曼不动杆菌（AB121-D0和AB122-D12）表现出截然不同的调控作用：对初治菌株AB121-D0可增强PMB活性（使耐药亚群最大杀灭速率E_maxR提高1.4倍），而对经治耐药株AB122-D12则降低药效（EC₅₀从73.3升至384 mg/L）。

INTRODUCTION
鲍曼不动杆菌作为医院获得性肺炎的重要病原体，其治疗因广泛耐药性面临严峻挑战。黏蛋白作为呼吸道黏液主要成分（占1-5%），既往研究仅通过MIC测定提示其可能影响PMB疗效，但缺乏动态过程研究。本研究创新性地结合PK/PD建模与全基因组测序，系统解析黏蛋白-细菌-抗生素三者互作机制。

RESULTS
PMB binding to mucin
超速离心实验显示PMB结合黏蛋白存在明显饱和现象，通过建立S型E_max模型（R2=0.92）定量描述该关系：E₀=6.1%，I_max=56%，IC₅₀=114.37 mg/L，希尔系数ε=1.97。值得注意的是，黏蛋白灭菌处理（110°C 15分钟）未显著改变结合特性。

Mucin effect on MIC
黏蛋白使两株菌的PMB MIC显著升高（AB121-D0从1→64 mg/L；AB122-D12从32→1024 mg/L）。经f_u校正后，未结合MIC（MIC_u）仍存在13-20倍差异，证实黏蛋白存在非结合性抑制效应。

Time-kill experiment and PK/PD modeling
TK实验显示黏蛋白环境下两株菌呈现差异化反应：对AB121-D0，3.9 mg/L未结合PMB即可抑制复生长；而AB122-D12即使在304 mg/L仍出现复生长。PK/PD模型揭示该差异源于黏蛋白对耐药参数的不同调控：使AB121-D0的E_maxR从2.84增至3.90 h^-1，却使AB122-D12的EC₅₀升高5倍。

Characterization of bacterial regrowth
基因组分析发现复生长菌株呈现异质性耐药机制：AB121-D0主要发生pmrABC操纵子突变（82%），包括pmrB基因Pro170Leu等错义突变；AB122-D12则多见lpxACD基因变异（57%），如lpxC启动子插入ISAba13转座子。有趣的是，相同实验条件下不同重复间突变谱存在显著差异。

DISCUSSION
研究突破性地发现黏蛋白对PMB活性的影响远超出单纯结合作用：①通过改变细菌代谢状态影响生长速率（K_net降低50%）；②调控耐药相关基因表达（pmrABC/lpxACD）；③可能通过降解产物改变膜通透性。这些发现为临床剂量优化提供新思路：对于pmrB突变株可能需要提高剂量克服黏蛋白抑制，而对初治菌株则可利用黏蛋白的协同效应。

MATERIALS AND METHODS
实验采用临床分离的AB121-D0（初治敏感株）和AB122-D12（含pmrB 10aa插入的耐药株）。通过超速离心-LC/MS/MS联用技术精确测定f_u，TK实验设置7个时间点（0-30h），采用含1%活性炭的MH琼脂消除药物残留效应。全基因组测序使用Nanopore MinION平台，数据分析包含SNP检测和结构变异分析。