丝裂霉素C联合低剂量甲硝唑协同抑制艰难梭菌感染及预防复发的机制研究

本研究揭示了抗癌药物丝裂霉素C（MMC）通过激活前噬菌体，与低剂量甲硝唑（MTZ）协同增强对艰难梭菌（CDI）生物膜和临床菌株的杀伤作用。动物实验表明，该组合疗法显著提高生存率、降低孢子负荷，且对肠道菌群破坏更小，为CDI治疗提供了创新策略。

　　

ABSTRACT
艰难梭菌（Clostridioides difficile）是一种厌氧、产孢的革兰氏阳性病原体，其感染（CDI）可从轻度腹泻进展至致命性结肠炎。当前治疗依赖万古霉素（VAN）和甲硝唑（MTZ），但高剂量抗生素会破坏肠道菌群，导致复发感染（rCDI）。丝裂霉素C（MMC）作为FDA批准的抗癌药物，能诱导溶原性细菌的前噬菌体激活。鉴于70%以上艰难梭菌携带前噬菌体，本研究评估了MMC增强抗生素疗效的潜力。体外实验显示，MMC与MTZ协同抑制RT027和RT078临床菌株，并降低MTZ对生物膜内细菌的最小杀菌浓度（MBC）。小鼠模型中，低剂量MTZ+MMC显著提高生存率、减少粪便孢子数，且对肝肾毒性更低，肠道菌群破坏更小。

INTRODUCTION
艰难梭菌感染的高复发率（20%-60%）和死亡率（rCDI达25.4%）是临床重大挑战。MMC通过DNA交联抑制肿瘤生长，但其抗菌潜力尚未充分探索。前期研究提示MMC与抗生素联用可对抗耐药菌，本研究首次系统评估其对CDI的协同效应。

MATERIALS AND METHODS
实验采用艰难梭菌标准株R20291及RT027/RT078临床分离株。通过棋盘法测定MMC与MTZ的分数抑制浓度指数（FIC），E-test验证协同效应。生物膜MBC实验模拟抗生素耐药环境，小鼠rCDI模型评估治疗组合的体内效果，包括生存率、孢子负荷和组织病理学分析。

RESULTS

1. 协同抗菌活性：MMC（1 μg/mL）使MTZ对R20291的MIC从3 μg/mL降至0.375 μg/mL（FIC<0.5），对RT027/RT078菌株同样有效。
2. 生物膜突破：MTZ单独需18 μg/mL清除生物膜，联合MMC后降至9 μg/mL，且不释放游离菌体。
3. 动物模型优势：MTZ_LC
   （7 mg/kg）+MMC（5 mg/kg）组生存率100%，显著优于VAN（67%）和单药组，且结肠长度保留更佳（P<0.001）。

DISCUSSION
MMC通过激活前噬菌体裂解循环，与MTZ协同破坏细菌DNA，克服生物膜屏障。低剂量组合减少肠道菌群扰动，可能通过保留共生菌抑制CDI定植。尽管MMC存在毒性担忧，但本研究剂量（5 mg/kg口服）远低于临床抗癌用量，安全性可控。未来需探索MMC在耐药菌株（如NimB过表达株）中的普适性。

创新与局限
首次揭示MMC联合MTZ的双重DNA靶向机制，但人体剂量转化和长期毒性需进一步验证。该策略为CDI治疗提供“老药新用”范例，尤其适用于资源有限地区。