硝唑尼特通过抑制能量代谢酶增强多黏菌素B对大肠杆菌的抗菌作用

为解决多药耐药革兰阴性菌感染难题，上海兽医研究所团队开展硝唑尼特(NTZ)增强多黏菌素B(PMB)抗菌机制研究。发现NTZ通过抑制nuoC/aceE/aceF等能量代谢酶，阻断电子传递链致ATP耗竭和氧化应激，显著提升PMB对标准株、临床株及工程株大肠杆菌的杀伤效果，为克服多黏菌素耐药提供新策略。

　　

抗生素耐药性危机正席卷全球医疗体系，尤其是对"最后防线"药物多黏菌素（polymyxin）产生耐药的革兰阴性菌，已成为临床治疗的噩梦。随着多药耐药(MDR)、广泛耐药(XDR)甚至全耐药(PDR)菌株在医疗、社区和畜牧领域的蔓延，寻找能增强现有抗生素效果的佐剂成为当务之急。硝唑尼特(NTZ)这个原本用于治疗寄生虫感染的老药，近期被发现能显著提升多黏菌素B(PMB)的抗菌活性，但其分子机制始终蒙着神秘面纱。

上海兽医研究所的研究团队在《Microbial Pathogenesis》发表的研究揭开了这一谜题。他们通过构建基因编辑菌株结合代谢分析，首次阐明NTZ通过靶向能量代谢关键酶，破坏细菌能量供应系统来增强PMB杀伤效果的完整机制。这项发现不仅为临床抗感染治疗提供新思路，更开辟了通过干扰微生物能量代谢来克服耐药性的全新研究方向。

研究主要采用微量肉汤稀释法测定最小抑菌浓度(MIC)，通过棋盘实验验证协同效应(FIC≤0.5)，利用基因敲除/过表达技术筛选关键靶点，并检测活性氧(ROS)、ATP、NAD⁺/NADH等代谢指标。临床分离株EHEC-01/04和标准株ATCC 25922等构成研究队列。

【NTZ协同PMB抗大肠杆菌】

棋盘实验显示NTZ与PMB以1:16比例对标准株、临床株及工程株BL21均表现出显著协同效应，FIC指数均≤0.5。

【NTZ抑制能量代谢】

代谢检测发现NTZ处理使ATP水平下降65%，NAD⁺和NADH分别减少42%与38%，NAD⁺/NADH比值降低，同时加剧PMB诱导的ROS积累。

【关键靶点验证】

基因编辑实验证实：nuoC（编码NADH脱氢酶亚基）、aceE/aceF（丙酮酸脱氢酶组分）敲除株对PMB敏感性提升2-4倍，但NTZ协同效应减弱；而过表达这些基因可逆转NTZ作用。ROS变化趋势与协同效果高度一致。

研究结论揭示NTZ通过双重机制增强PMB效果：一方面抑制呼吸链电子传递致ATP耗竭，另一方面扰乱氧化还原平衡加剧氧化应激。这种"断能+氧化"的双重打击使细菌细胞走向死亡。该发现不仅为NTZ-PMB联合疗法提供理论支撑，更启示干扰能量代谢可成为对抗耐药性的普适性策略。特别值得注意的是，研究涉及的nuoC/aceE/aceF等靶点在多种病原体中高度保守，这意味着该策略可能推广至其他耐药菌感染的治疗。正如作者Keyu Zhang团队强调的，这种"老药新用"策略具有临床转化周期短、成本低的优势，对于应对日益严峻的耐药危机具有重要现实意义。