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为解决耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）生物膜感染及抗菌药物耐药问题，研究人员开展亚甲蓝介导光动力疗法（MB-aPDT）联合嗜酸乳杆菌无细胞上清（LA-CFS）的研究，发现联合处理显著增强杀菌及生物膜破坏效果，为相关感染治疗提供新方向。
在细菌耐药性问题日益严峻的当下，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）如同难以攻克的 “超级细菌堡垒”，其引发的感染尤其是生物膜相关感染，像慢性伤口感染等，治疗难度极大。传统抗生素在面对 MRSA 生物膜时常常束手无策，生物膜不仅会降低微生物对抗菌药物的敏感性，还会通过分泌毒素引发炎症和组织损伤，使得治疗过程漫长且耗费大量资源。因此，寻找创新、有效且不易产生耐药性的治疗方法迫在眉睫。
为了突破这一困境，印度拉贾拉曼先进技术中心（Raja Ramanna Centre for Advanced Technology）的研究人员开展了一项具有重要意义的研究。他们聚焦于抗菌光动力疗法（aPDT）与益生菌衍生的无细胞上清（postbiotics）的联合应用，探索其对 MRSA 浮游菌和生物膜的作用效果。该研究成果发表在《Probiotics and Antimicrobial Proteins》上，为 MRSA 感染的治疗开辟了新的思路。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：一是光动力疗法，使用亚甲蓝（MB）作为光敏剂，搭配定制的 LED 阵列光源，对 MRSA 进行光照处理；二是嗜酸乳杆菌无细胞上清（LA-CFS）的制备与应用，通过培养嗜酸乳杆菌并离心过滤获得上清液，用于后续实验；三是多种检测手段，包括菌落形成单位（CFU）计数、流式细胞术（检测细胞膜完整性）、原子力显微镜（AFM，观察细胞形态变化）以及共聚焦激光扫描显微镜（CLSM，分析生物膜结构）等。
研究结果
联合处理对 MRSA 浮游菌的杀灭效果
通过 CFU 计数和流式细胞术分析发现，与单独使用 aPDT 或 LA-CFS 相比，MB-aPDT 后再用 LA-CFS（20% 和 40% v/v）处理 2 小时，能显著增强对 MRSA 浮游菌的灭活效果。CFU 数据与流式细胞术数据具有高度相关性（R2=0.87），表明联合处理可有效破坏细菌细胞膜，导致细胞死亡。原子力显微镜图像显示，单独 aPDT 会使细菌出现膜粗糙、孔洞形成和细胞高度降低等损伤，单独 LA-CFS 则主要引起膜表面粗糙，而联合处理会导致更严重的细胞损伤，如细胞破碎和内容物释放。
对预形成生物膜的破坏作用
共聚焦激光扫描显微镜观察显示，在预形成生物膜的破坏效果上，呈现出 aPDT < LA-CFS < aPDT + LA-CFS 的趋势。联合处理组的生物膜中，PI（碘化丙啶）摄取量显著增加，表明细胞死亡数量更多，生物膜结构遭到更严重的破坏。这是因为 aPDT 产生的活性氧（ROS）攻击生物膜成分，而 LA-CFS 中的酸性成分和抗菌物质进一步瓦解生物膜基质和细菌细胞。
对生物膜形成的抑制作用
研究发现，经 aPDT 处理后存活的 MRSA 细胞只能形成松散的生物膜，而 LA-CFS 处理后的细菌虽能附着在基质上，但无法形成成熟的生物膜。联合处理则能显著抑制细菌的附着以及生物膜的起始和成熟过程，几乎完全阻止了生物膜的形成。这对于预防 MRSA 感染部位的生物膜再生具有重要意义。
作用机制及影响因素
pH 中和实验表明，LA-CFS 的抗菌作用主要依赖其酸性成分，但也包含其他成分。当 LA-CFS 的 pH 被中和至 7.0 时，其抗菌效果明显减弱，但联合处理中酸性 LA-CFS 的存在仍能通过延长处理时间增强杀菌效果，暗示其中可能存在需酸性环境激活的抗菌物质，如细菌素等。
研究结论与意义
本研究首次证实了 aPDT 与 LA-CFS 联合应用在 MRSA 感染治疗中的显著优势。联合处理不仅能高效杀灭 MRSA 浮游菌，还能更彻底地破坏预形成的生物膜，并有效抑制生物膜的形成。其作用机制在于 aPDT 的快速杀菌作用与 LA-CFS 的生长抑制和生物膜破坏作用相互协同，酸性环境下的成分协同效应进一步增强了治疗效果。
这一研究成果为应对 MRSA 等耐药菌感染提供了一种创新的组合疗法策略，有望减少传统抗生素的使用，降低耐药性产生的风险。同时，该疗法所使用的光敏剂和益生菌来源的无细胞上清具有成本较低、稳定性较高等优点，为临床转化提供了良好的基础。未来，进一步开展不同病原体和益生菌菌株的研究，以及深入的体内实验，将有助于推动这一疗法在临床中的实际应用，为解决全球范围内的抗菌药物耐药问题带来新的希望。
