环丙沙星与盐酸小檗碱协同抗铜绿假单胞菌生物膜及耐药性的体外评估

本研究针对铜绿假单胞菌(PA)的耐药性和生物膜形成难题，通过体外实验评估了环丙沙星(CIP)与盐酸小檗碱(BBR)的协同抗菌效应。结果显示，两者联用可显著降低CIP的最小抑菌浓度(MIC)，对标准株PAO1表现出协同作用(FICI≤0.5)，并能抑制生物膜形成(MBIC)。该发现为临床应对耐碳青霉烯类PA(CRPA)感染提供了新型联合用药策略。

　　

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)作为医院感染的"头号公敌"，其耐药性问题日益严峻。这种革兰阴性菌不仅能通过外膜低通透性、主动外排泵等机制抵抗β-内酰胺类和碳青霉烯类抗生素，更擅长形成生物膜——这种由胞外聚合物(EPS)构成的"细菌堡垒"，可使抗生素疗效下降千倍。尤其令人担忧的是，耐环丙沙星(CRPA)和耐碳青霉烯类(CRPA)菌株的检出率在全球范围内持续攀升。面对这一困境，传统抗生素的改造速度已跟不上细菌进化步伐，而植物活性成分与抗生素的联用策略正成为突破耐药屏障的新希望。

在此背景下，伊朗阿瓦士Jundishapur医科大学的研究团队在《BMC Microbiology》发表了一项创新研究。他们选取中药黄连的主要活性成分盐酸小檗碱(Berberine hydrochloride, BBR)——这种具有多重药理作用的异喹啉生物碱，与临床常用氟喹诺酮类抗生素环丙沙星(Ciprofloxacin, CIP)联用，系统评估了其对10株临床分离株(含5株CRPA)和标准株PAO₁的协同效应。通过微量肉汤稀释法、棋盘实验和时间杀菌曲线等关键技术，研究人员发现：BBR虽单独使用时抗菌活性有限(MIC≥593 μg/mL)，但与CIP联用可使后者MIC降低2-4倍，对PAO₁的FIC指数低至0.156，展现出显著协同效应。更引人注目的是，这种组合能在6小时内实现细菌完全清除，且能有效阻止新生物膜形成(MBIC=0.5×MIC)。

关键技术方法

研究采用临床分离的碳青霉烯敏感/耐药PA各5株及标准株PAO₁。通过PCR检测gyrB基因确认菌种；微量肉汤稀释法测定MIC/MBC；结晶紫染色评估生物膜形成能力；棋盘实验计算FIC指数判断协同作用；时间杀菌曲线动态监测联合用药效果。

主要研究结果

1. 抗菌活性谱

   CIP对敏感株MIC为0.5-16 μg/mL，而CRPA株升至32-64 μg/mL；BBR对所有菌株MIC≥593 μg/mL。联用后CIP浓度降至1/4 MIC时仍有效。

2. 生物膜干预效果

   

   虽然两者均不能清除成熟生物膜(MBEC>2375 μg/mL)，但联用可阻断生物膜初始粘附，尤其对强生物膜生产者PAO₁效果显著。

3. 时间杀菌动力学

   

   CIP+BBR组合对PAO₁在2小时内即实现5-log杀灭，6小时达完全清除，显著快于单药组(p<0.05)。

4. 耐药株差异响应

   临床CRPA株在棋盘实验中未显示协同(FICI>1)，但时间杀菌曲线仍观察到杀菌增强，提示动态评估的重要性。

研究启示

该研究首次系统证实BBR可通过抑制外排泵(如MexXY-OprM)等机制逆转PA对CIP的耐药性。尽管对成熟生物膜效果有限，但其预防生物膜形成的能力对慢性感染管理颇具价值。值得注意的是，临床分离株与标准株的响应差异警示我们：静态的MIC测定可能掩盖实际治疗潜力，而时间依赖的协同效应评估更接近临床实际。未来需进一步探索BBR在动物模型中的增效机制，并优化给药方案以应对复杂的临床耐药谱。这项研究为植物成分辅助抗生素治疗提供了重要范例，也为破解"后抗生素时代"的耐药困局开辟了新思路。