紫花地丁中莨菪亭和滨蒿内酯通过抑制群体感应相关基因减弱铜绿假单胞菌毒力的研究

这篇研究首次揭示了紫花地丁（Viola philippica）提取物（VPE）及其活性成分莨菪亭（scopoletin）和滨蒿内酯（scoparone）作为新型群体感应抑制剂（QSIs），通过靶向铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）PAO1的lasI、rhlI和pqsA基因，显著抑制毒力因子（如绿脓菌素、鼠李糖脂、弹性蛋白酶等）和生物膜形成，为抗耐药菌感染提供了天然药物研发新策略。

　　

研究背景

铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）是医院获得性感染的主要病原体，其耐药性问题日益严峻。群体感应（Quorum Sensing, QS）系统调控该菌的毒力因子分泌和生物膜形成，成为抗感染治疗的新靶点。紫花地丁（Viola philippica）作为传统中药，已知具有抗菌活性，但其抗QS机制尚未明确。

材料与方法

研究采用超高效液相色谱-质谱联用技术（UHPLC-Q Exactive-Orbitrap MS）鉴定紫花地丁提取物（VPE）成分，并通过亚抑菌浓度（sub-MIC）实验评估其对PAO1毒力表型（绿脓菌素、鼠李糖脂、运动能力等）的影响。利用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）检测QS基因表达，并以紫色杆菌（C. violaceum）CV026模型验证抗QS活性。

关键发现

1. VPE的抑制作用：VPE在sub-MIC浓度（16-64 mg/mL）下显著抑制PAO1的绿脓菌素（降低80%）、鼠李糖脂（降低28%）及生物膜形成（降低51%），且不影响细菌生长。

2. 活性成分鉴定：从VPE中鉴定出6种香豆素类化合物，其中莨菪亭和滨蒿内酯表现出强效抗QS活性，能抑制紫色杆菌的紫色素生成。

3. 毒力表型调控：莨菪亭（256 μg/mL）可全面抑制PAO1的毒力因子，包括弹性蛋白酶（降低40%）、溶血活性（降低60%）和群集运动；滨蒿内酯效果稍弱，但高浓度（512 μg/mL）仍显著有效。

4. 分子机制：两种化合物通过下调QS核心基因lasI、rhlI和pqsA的表达（早期和中期抑制最显著），阻断QS信号级联，其中莨菪亭对pqsA的抑制尤为突出。

研究意义

该研究首次揭示莨菪亭和滨蒿内酯作为新型QSIs，通过多靶点干预QS通路，为开发抗PAO1感染的天然佐剂提供了实验依据。未来需进一步解析化合物与QS受体（如LasR、PqsR）的相互作用，并开展体内感染模型验证。

局限性

当前研究仅基于体外实验，且分子机制（如信号分子降解或受体竞争）需通过蛋白质组学等技术深入探索。

（注：全文严格依据原文数据归纳，未添加非文献支持内容。）