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盐酸氨溴索(ABH)作为抗生物膜剂与四环素类抗生素协同对抗多重耐药肺炎克雷伯菌成熟生物膜的研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月30日 来源:Bioelectrochemistry 4.5
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推荐:针对多重耐药肺炎克雷伯菌(MDR-KP)生物膜相关感染的治疗难题,研究人员探索了盐酸氨溴索(ABH)作为抗生物膜剂与四环素类抗生素的协同作用。研究发现ABH在0.7 mg/mL浓度下可破坏生物膜结构,与四环素(TCY)和多西环素(DOX)联用可降低其IC50值达98%以上,显著增强抗菌效果。该研究为临床治疗MDR-KP感染提供了新策略。
多重耐药肺炎克雷伯菌(MDR-KP)已成为医院获得性感染的主要病原体,其高发病率和死亡率与生物膜形成密切相关。生物膜通过形成三维聚集体和细胞外基质(extracellular polymeric substances, EPS)增强细菌对抗生素的耐受性,使嵌入生物膜的细菌比浮游细菌耐药性提高1000倍。传统抗生素对生物膜内细菌效果有限,亟需开发新的治疗策略。
为解决这一难题,TengLi Zhang等研究人员从痰液与生物膜基质的结构相似性中获得灵感,提出利用祛痰药物破坏生物膜结构以增强抗生素疗效的创新思路。研究团队首先筛选了87株临床分离的MDR-KP菌株,建立了标准化的体外生物膜模型,评估了6种祛痰药物的抗生物膜活性。
研究采用的主要技术方法包括:临床菌株分离鉴定(来自河南辉县和周口的动物源样本及郑州大学第一附属医院的临床标本);生物膜形成能力定量分析(结晶紫染色法);共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)观察生物膜超微结构;棋盘法协同效应检测;体内小鼠MDR-KP肺部感染模型评估治疗效果;高效液相色谱(HPLC)分析药物相容性和药代动力学特性。
3.1 体外筛选对MDR-KP预形成生物膜具有破坏作用的祛痰药物
研究发现87株肺炎克雷伯菌均能形成生物膜,其中48.3%为强生物膜形成菌。通过系统评估6种祛痰药物,发现盐酸氨溴索(ABH)在1.0 mg/mL浓度下可清除约89%的生物膜,显著优于其他药物。CLSM观察显示ABH处理使生物膜中死菌/活菌比例从0.21增至3.59,三维重构证实ABH能有效分散密集的细菌聚集体。
3.2 ABH调节抗生素对MDR-KP浮游菌和生物膜的活性
棋盘法实验表明,ABH与四环素类抗生素(TCY、DOX、米诺环素MNO、替加环素TGC)联用表现出显著协同作用(FICI=0.375-0.5),使TGC对生物膜的MIC-B值降至2 μg/mL,达到与浮游菌相同的敏感性阈值。值得注意的是,ABH与美罗培南(MEM)联用则表现出拮抗作用。
3.3 通过多维度评估优化ABH与四环素类药物的体内联合给药策略
研究发现ABH与TCY或DOX同时给药时协同效果最佳,可使抗生素IC50值降低97-98.9%。理化相容性实验证实ABH与四环素类药物混合后无沉淀或变色,在血浆和生理盐水中24小时内稳定性良好。药代动力学研究显示ABH、TCY和DOX的消除半衰期相近(0.84-1.19小时),支持同步给药。
3.5 ABH-TCY、ABH-DOX联合疗法在小鼠MDR-KP感染模型中的疗效和安全性评估
在MDR-KP肺部感染模型中,ABH(10 mg/kg)与治疗剂量TCY(30 mg/kg)或DOX(15 mg/kg)联用可使肺组织细菌载量降低102-104 CFU,炎症因子(IL-6、IL-8、TNF-α)水平显著下降,治疗效果与高剂量抗生素单用相当。组织病理学检查显示联合治疗组肺泡结构完整,无明显炎症浸润,且未观察到组织毒性。
这项研究的重要意义在于首次系统评估了ABH作为抗生物膜剂与四环素类抗生素联用对抗MDR-KP感染的效果。研究证实ABH能有效破坏已形成的生物膜结构,显著增强四环素类药物的抗菌活性,且两者具有良好的理化相容性和安全性。这一发现为临床治疗MDR-KP生物膜相关感染提供了切实可行的联合用药方案,特别是考虑到ABH作为已上市药物的临床转化优势。
研究也存在一些局限性,如ABH与不同类别抗生素协同效应的机制差异尚未完全阐明,特别是与美罗培南的拮抗作用需要进一步研究。此外,ABH影响生物膜基质特性和外排泵表达的具体分子机制仍需通过转录组学和代谢组学等方法深入探索。未来研究可扩大样本量,建立更接近临床条件的感染模型,以更好地评估这一策略的转化价值。
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