多组学揭示多黏菌素B与二乙基二硫代氨基甲酸酯协同抗铜绿假单胞菌的分子机制

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:International Journal of Antimicrobial Agents 4.9

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  针对碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌(CRPA)对多黏菌素B(PMB)耐药性加剧的临床困境,浙江大学团队通过2511种FDA批准药物筛选,首次发现戒酒药双硫仑代谢产物二乙基二硫代氨基甲酸酯(DDC)可显著增强PMB抗菌活性。研究结合体内外实验证实PMB/DDC组合能有效清除耐药菌生物膜,并通过转录组与代谢组分析揭示其通过抑制脂质A修饰、干扰Gac/Rsm通路等协同机制逆转耐药性,为临床CRPA感染治疗提供新策略。

  

随着抗生素滥用问题日益严峻,碳青霉烯耐药铜绿假单胞菌(CRPA)已成为医院感染的头号杀手之一。这类"超级细菌"引发的血流感染死亡率高达30%,而多黏菌素B(PMB)作为治疗CRPA的最后防线,其耐药性出现更让临床陷入无药可用的困境。面对这一全球性挑战,浙江大学医学院附属第一医院的研究团队独辟蹊径,从FDA已批准药物中寻找抗生素增效剂,最终发现戒酒药双硫仑的活性代谢物二乙基二硫代氨基甲酸酯(DDC)能与PMB产生惊人协同效应,相关成果发表在《International Journal of Antimicrobial Agents》上。

研究人员采用微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC),通过扫描电镜观察细菌形态变化,建立小鼠肺部感染模型评估体内疗效,并整合转录组学和代谢组学分析分子机制。临床分离的PMB耐药株P2550(MIC=8 μg/mL)被作为主要研究对象。

DDC作为强效PMB佐剂逆转铜绿假单胞菌耐药性

实验显示1024 μg/mL DDC与1 μg/mL PMB联用可使PMB对P2550的MIC降低8倍,扫描电镜证实该组合能破坏细菌外膜结构。小鼠感染模型治疗5天后,联合治疗组存活率达80%,肺组织菌落数较单药组降低100倍。

多组学揭示协同作用机制

转录组发现2小时内arnBCADTEF操纵子(调控LPS修饰)表达下调,代谢组显示氨基糖/核苷酸糖代谢物显著扰动。4小时内,与生物膜形成相关的Gac/Rsm通路、群体感应(QS)系统、cAMP/Vfr信号和c-di-GMP信号均被抑制。联合治疗还显著干扰精氨酸合成、TCA循环和核苷酸代谢,并破坏膜相关甘油磷脂代谢。

这项研究首次系统阐明了PMB/DDC组合通过多靶点协同发挥抗菌作用的分子机制:一方面通过抑制脂质A修饰恢复细菌对PMB敏感性,另一方面干扰能量代谢和信号转导通路瓦解细菌防御体系。特别值得注意的是,耐药性源于染色体编码的基因簇而非质粒介导的MCR耐药基因,这为开发不易诱导耐药性的联合疗法提供了理论依据。研究成果不仅为CRPA感染提供了极具转化潜力的治疗方案,其"老药新用"策略更为应对全球抗生素耐药危机开辟了新思路。

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