编辑推荐：
铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）感染棘手，其群体感应（QS）系统是关键致病因素。研究人员探究阿魏酸和芥子酸对铜绿假单胞菌 las 和 pqs QS 系统的抑制作用。结果显示二者可破坏生物膜、降低毒力。这为治疗相关感染提供新方向。
在微生物的世界里，细菌之间有着独特的交流方式 —— 群体感应（Quorum sensing，QS）。QS 就像是细菌们的 “秘密通讯网络”，它们借此根据群体密度来协调基因表达，进而操控各种生理过程。铜绿假单胞菌（
Pseudomonas aeruginosa）作为一种常见的革兰氏阴性致病菌，常常在免疫功能低下患者体内兴风作浪，引发慢性感染，如囊性纤维化和烧伤患者的感染，还容易导致医院获得性感染。它之所以如此难以对付，很大程度上是因为其强大的生物膜形成能力和抗生素耐药性。而 QS 系统在调控铜绿假单胞菌的致病性和毒力方面，发挥着至关重要的作用，就像是细菌致病过程中的 “总指挥”。
传统的抗生素在与细菌的长期斗争中，逐渐暴露出诸多问题，如容易产生耐药性，使得治疗效果大打折扣。因此，寻找新的策略来对抗铜绿假单胞菌感染迫在眉睫。在这样的背景下，研究人员将目光投向了肉桂酸衍生物 —— 阿魏酸（Ferulic acid）和芥子酸（Sinapic acid）。这些天然化合物存在于植物、水果、蔬菜和谷物中，具有低毒性和多样的生物学活性。研究人员期望探究它们是否能成为对抗铜绿假单胞菌的 “秘密武器”，为治疗相关感染开辟新的道路。
国外研究机构的研究人员开展了一系列实验，最终发现阿魏酸和芥子酸能够有效抑制铜绿假单胞菌的 las 和 pqs QS 系统，显著降低生物膜厚度，减少毒力因子的产生，还能抑制细菌的运动能力。这一研究成果发表在《Biomedicine 》上，为治疗铜绿假单胞菌相关感染提供了新的方向和潜在的治疗策略，有望缓解当前抗生素耐药的困境，具有重要的临床意义。
在研究过程中，研究人员主要运用了以下关键技术方法：利用生物报告菌株和基于生物发光的检测方法评估 QS 活性；通过分子对接（in silico docking analysis）研究化合物与 QS 受体的结合相互作用；采用光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）分析生物膜结构；借助吸光度测量和琼脂平板法测定毒力因子的产生和细菌的运动性。
研究结果如下：
- 抗菌活性：阿魏酸和芥子酸对铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度（MIC）和最低杀菌浓度（MBC）均高于 1000 μg/mL?1，在后续实验中使用亚抑制浓度评估对 QS 系统的影响。
- 对 las 系统的影响：阿魏酸和芥子酸能剂量依赖性地抑制铜绿假单胞菌的 las QS 系统。在 1000 μg/mL?1时，二者均可使生物发光减少 90%，且对细菌生长影响较小。
- 对自诱导物产生和响应的影响：两种化合物在所有测试浓度（6.25 - 1000 μg/mL?1）下均显著抑制 3 - Oxo - C12 - HSL 的产生，甚至在低浓度（6.25 μg/mL?1）下就能完全阻断其产生，同时还能抑制生物发光，且效果优于阳性对照。
- 对 pqs 系统的影响：阿魏酸和芥子酸同样能剂量依赖性地抑制 pqs 系统。阿魏酸在最大测试浓度（MTC）下可使生物发光减少 81%，芥子酸在 MTC 下减少 83%，且均不影响 PAO1 - WT 菌株的生长。
- QS 抑制活性的验证：分子对接计算得到的 Goldscore 值显示，阿魏酸和芥子酸与相关蛋白的结合能力优于参考配体，它们与蛋白口袋的结合模式和相互作用位点也得到了进一步分析和验证。
- 对生物膜形成的影响：阿魏酸和芥子酸虽不影响生物膜细胞的可培养性，但显著改变了生物膜的结构，使 PAO1 - WT 和 PA14 - WT 菌株的生物膜厚度大幅降低，粗糙度也发生显著变化。
- 对毒力因子产生的影响：两种化合物对不同菌株的毒力因子产生有不同影响，总体上能抑制多种毒力因子的产生，如在 PA14 - WT 和 PAO1 - WT 菌株中减少了绿脓菌素（pyocyanin）的产生，在 PA14 - WT 菌株中降低了总蛋白酶、脂肪酶、明胶酶和铁载体的产生。
- 对运动性的影响：阿魏酸和芥子酸对铜绿假单胞菌的运动性有一定抑制作用，主要表现为降低了 PA14 - WT 和 PAO1 - WT 菌株的群集运动能力，对泳动运动和震颤运动的影响较小。
研究结论和讨论部分表明，阿魏酸和芥子酸对铜绿假单胞菌的 las 和 pqs QS 系统具有显著的抑制作用，通过干扰自诱导物的产生，改变生物膜结构，降低毒力因子的产生和抑制细菌的运动性，从而影响细菌的致病性和毒力。其相似的抗 QS 活性暗示，芥子酸中额外的甲氧基并非直接影响其抗 QS 活性，而羟基的存在与抗 QS 效果密切相关。这些化合物低毒性的特点，使其有望成为治疗铜绿假单胞菌相关感染的有效佐剂，为临床治疗提供了新的潜在选择，对解决当前抗生素耐药问题具有重要意义，也为后续相关研究奠定了基础。
