法尼醇对马源耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物膜形成及抗生素敏感性的调控机制研究

这篇研究首次揭示了植物源性法尼醇(Far)对马源耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)生物膜的抑制作用，证实1.6μM/mL低浓度Far即可显著抑制生物膜形成，并通过与抗生素(如青霉素PNG、头孢西丁FOX等)联用使耐药菌株恢复敏感性。研究采用96孔板结晶紫染色法(OD580)、Kirby-Bauer纸片扩散法等技术，发现50-200μM Far可提升33.3%抗生素抑菌圈直径，为兽医临床耐药菌感染提供了新型联合治疗方案。

　　

1. 引言

马匹外伤后常继发金黄色葡萄球菌(St. aureus)感染，其形成的生物膜是治疗失败的主因。该研究从莫斯科地区某马场12岁汉诺威母马腿部化脓伤口(图1)分离出强生物膜形成能力的St. aureus菌株，其特性包括：在甘露醇盐琼脂(MSA)上产生金黄色菌落，革兰染色阳性葡萄串状排列，具有β-溶血、过氧化氢酶和凝固酶活性。生化鉴定显示该菌株能发酵D-葡萄糖、麦芽糖等碳源，MALDI-TOF质谱鉴定得分>2.2确认种属。

2. 材料与方法

2.3. 试剂

使用Sigma-Aldrich提供的反式法尼醇(C₁₅H₂₅OH，222.37g/mol)，初始浓度4000μM/mL。

2.4. 药敏试验

纸片扩散法显示该菌株对7种抗生素呈现多重耐药：

• 耐药(R)：头孢西丁(FOX)、青霉素(PNG)、红霉素(ERY)

• 中介(I)：林可霉素(LIN)、复方新诺明(SXT)、克林霉素(CMN)

• 敏感(S)：仅诺氟沙星(NXN)

2.5. 生物膜定量

采用96孔板结晶紫染色法，OD₅₈₀值0.413±0.020，超过空白对照4倍，判定为强生物膜生产者。

2.6. Far干预实验

通过倍比稀释法(200-0.2μM)发现：

• ≥1.6μM Far使生物膜OD值降低51.6%(p<0.05)

• 200μM Far抑制率达71.2%，使OD降至0.119±0.017

3. 结果

3.3. Far增强抗生素敏感性

联合用药实验显示：

• 200μM Far使PNG从完全耐药(0mm抑菌圈)恢复至15mm抑菌圈

• FOX抑菌圈直径增加33.3%

• 仅ERY未显示协同效应，可能与蛋白合成抑制机制有关

4. 讨论

法尼醇通过破坏细菌膜离子平衡(K⁺外流/Na⁺内流)发挥作用。其与β-内酰胺类抗生素的协同效应尤为显著，可能通过：

1. 增加细胞膜通透性促进药物内流

2. 干扰mecA基因介导的耐药机制

3. 抑制QS系统调控的生物膜形成

5. 结论

该研究为兽医临床提供了创新治疗策略：1.6-200μM Far可作为生物膜清除剂，与常规抗生素联用能逆转MRSA耐药性，尤其适用于马匹慢性伤口感染治疗。未来需进一步研究Far在体内的药代动力学及对马体免疫调节作用。