亚胺培南联合二巯基丁二酸在铜绿假单胞菌脓毒症模型中的协同抗菌效应研究

本研究针对产金属β-内酰胺酶(MBL)铜绿假单胞菌(PA)感染的治疗难题，创新性地将重金属螯合剂二巯基丁二酸(DMSA)与亚胺培南联用。通过体外药敏实验、时间杀菌曲线及小鼠腹腔脓毒症模型，证实DMSA通过螯合MBL活性位点锌离子，使亚胺培南对NDM-1/IMP型菌株的MIC降低16-64倍，并在体内显著降低脾脏和血液细菌载量。该研究为临床治疗MBL-PA感染提供了新型联合用药方案。

　　

抗生素耐药性危机正以前所未有的速度席卷全球，其中产金属β-内酰胺酶(MBL)的铜绿假单胞菌(PA)尤为棘手。这类"超级细菌"能水解包括碳青霉烯类在内的几乎所有β-内酰胺抗生素，根据WHO 2024年报告，某些欧洲国家碳青霉烯耐药PA比例已超50%。更令人担忧的是，新型β-内酰胺酶抑制剂如他尼硼巴坦尚未上市就检测到耐药菌株，临床上面临"无药可用"的困境。

西班牙塞维利亚大学Virgen del Rocío医院生物医学研究所(Institute of Biomedicine of Seville, IBiS)与瑞士弗里堡大学的研究团队独辟蹊径，将目光投向已有30余年临床应用历史的重金属解毒剂——二巯基丁二酸(DMSA)。其创新性假设在于：MBL酶活性依赖锌离子，而DMSA作为安全的人用螯合剂，可能通过"劫持"锌离子使MBL失活，从而恢复碳青霉烯类药物的抗菌活性。这项突破性研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用五大关键技术：①构建产NDM-1/IMP-1/IMP-10/IMP-13/VIM-2酶的PAO1等基因菌株；②微量肉汤稀释法测定亚胺培南±3mM DMSA的MIC；③24小时时间杀菌实验评估协同效应；④小鼠腹腔脓毒症模型建立最小致死量(MLD)；⑤LC-MS/MS检测亚胺培南药代动力学参数。

体外实验结果

通过测定MIC发现，DMSA使亚胺培南对NDM-1型菌株的MIC从32mg/L骤降至0.5mg/L（64倍增效），对IMP型菌株也有16倍增效。时间杀菌曲线显示，亚胺培南+DMSA组合对VIM-2产酶株8小时即达杀菌效果（降低≥3log₁₀ CFU/mL），对其余MBL菌株24小时均显示协同作用（降低≥2log₁₀ CFU/mL）。

体内实验验证

小鼠脓毒症模型获得三大发现：①脾脏菌载量方面，联合治疗使NDM-1组较单药组显著降低1.37log₁₀ CFU/g；②血液菌量检测中，IMP-1/IMP-13组联合治疗较单药分别多降低1.93和1.35log₁₀ CFU/mL；③血流感染率方面，联合治疗将IMP-1/IMP-10/IMP-13组的阳性率从100%分别降至20%、40%和0%。

这项研究首次系统证实DMSA能通过"锌离子劫持"策略恢复亚胺培南对MBL-PA的活性。特别值得注意的是，DMSA作为已获批的解毒剂，其安全性数据可加速临床转化进程。研究者建议下一步开展静脉给药PK研究，并探索该方案对肺炎模型的疗效。在抗生素研发日益艰难的背景下，这种"老药新用"的策略为抗击耐药菌感染提供了极具性价比的解决方案，尤其适合医疗资源有限的地区。