黄芩苷通过调控自诱导物-2转运蛋白LsrB抑制多重耐药质粒RP4的接合转移

本研究针对抗生素耐药基因(ARGs)通过接合转移快速传播的难题，以多重耐药质粒RP4为模型，揭示了黄芩苷(12.5–100?μg/mL)通过结合AI-2转运蛋白LsrB(-6.65?kcal/mol)阻断群体感应(QS)系统，使接合转移率降至对照组的25.8%，并下调9个QS相关基因表达，为防控ARGs扩散提供了新型策略。

　　

抗生素耐药性已成为全球公共卫生危机，而耐药基因(ARGs)通过接合转移在细菌间的水平传播更是加速了这一进程。群体感应(QS)系统作为细菌间的"化学语言"，调控着包括接合转移在内的多种生理行为。然而，如何通过群体淬灭(QQ)阻断这一传播途径仍待探索。近期发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》的研究中，国内科研团队以黄芩苷为"分子钥匙"，揭开了其通过靶向AI-2转运蛋白LsrB抑制多重耐药质粒RP4接合转移的分子机制。

研究采用RP4质粒接合转移模型，结合HPLC-FLD检测AI-2浓度、分子对接技术分析蛋白互作、AI-2报告菌株验证信号干扰，并通过显微观察和RT-qPCR解析细菌行为与基因表达变化。

3.1 黄芩苷显著降低接合转移率
实验显示黄芩苷(100?μg/mL)使16小时接合转移率降至1.3×10^?4，仅为对照组的25.8%。生长曲线证实该浓度不影响大肠杆菌正常生长，排除杀菌作用干扰。

3.2 AI-2浓度变化揭示转运障碍
HPLC检测发现黄芩苷组胞外AI-2浓度达对照组的1.5倍，而胞内浓度稳定在0.034?μM，提示黄芩苷可能阻断AI-2内转运。外源AI-2实验证实其促进接合转移，而黄芩苷能逆转该效应。

3.3 分子锁定LsrB蛋白
分子对接显示黄芩苷与LsrB结合能达-6.65?kcal/mol，结合位点与AI-2重叠。报告菌株实验进一步证实黄芩苷剂量依赖性地抑制AI-2诱导的生物发光，强度最低降至10.8%。

3.4 细菌行为全面受抑
显微观察发现黄芩苷使细菌聚集面积减少26%，泳动实验显示迁移范围缩小。生物膜形成量在8小时降至对照组的65%，三者协同降低细菌接触几率。

3.5 基因表达谱解析机制
RT-qPCR显示黄芩苷显著下调lsrB(转运)、lsrK(磷酸化)等9个基因，同时上调转录抑制因子lsrR。关键接合基因trbBp和trfAp表达量分别降低，直接阻碍接合通道形成。

该研究首次阐明黄芩苷通过"占据-阻断"策略抑制LsrB蛋白功能，导致QS系统失灵，进而从基因表达、细菌行为到接合效率实现多级阻断。这不仅为ARGs传播防控提供了天然抑制剂，更开创了以QQ策略干预细菌进化途径的新思路。值得一提的是，黄芩苷作为传统中药成分，其多重作用机制可能规避单一靶点导致的耐药性，为后抗生素时代药物开发指明方向。