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新型氯化2-氨基恶唑衍生物AB15增强多药耐药鲍曼不动杆菌对粘菌素的杀菌作用及其抗生物膜机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月20日 来源:Medical Microbiology and Immunology 3
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本研究针对多药耐药鲍曼不动杆菌(MDR A. baumannii)感染治疗难题,开发了一种新型氯化2-氨基恶唑衍生物AB15。研究发现AB15单药具有杀菌活性(MIC=15.63–62.5 μM),且与粘菌素(CST)联用表现出协同效应(FICI≤0.5)。AB15通过抑制蛋白质合成发挥作用,显著降低生物膜扩散活性(MBDC=125 μM),并改善CST的血液相容性。该化合物低细胞毒性(IC50>1000 μM)和低体内毒性(LD50>500 mg/kg)的特性,为其作为抗生素佐剂的应用提供了重要依据。
抗生素耐药性(AMR)的全球危机正日益加剧,尤其是ESKAPE病原体中的鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumannii),因其多重耐药性和生物膜形成能力,成为医院感染的主要元凶。这类细菌可在医疗器械表面形成生物膜,导致肺炎、血流感染等致命疾病,且对碳青霉烯类甚至最后防线药物粘菌素(colistin, CST)也产生耐药性。当前开发全新抗生素周期长、成本高,而通过佐剂分子增强现有抗生素疗效的策略备受关注。
本研究聚焦于一种新型化合物——2-氯-N-(恶唑-2-基)异烟酰胺(AB15),旨在评估其作为抗生素佐剂的潜力。AB15在前期研究中展现出良好的理化性质和抗菌活性,本研究进一步通过体外抗菌、机制分析、毒性评价及动物模型实验,全面解析了AB15的生物学特性。论文发表于《Medical Microbiology and Immunology》,为应对MDR细菌感染提供了新思路。
研究采用的主要技术方法包括:临床分离菌株的微稀释法药敏试验(EUCAST标准)、棋盘协同实验(FICI指数评估)、生物膜活性测定(Alamar Blue代谢指示剂)、大分子生物合成分析(放射性标记前体掺入)、膜电位检测(DiSC3(5)荧光染料)、细胞毒性测试(HK-2和HepG2细胞系)以及Galleria mellonella幼虫模型体内毒性评价。临床菌株来源于捷克共和国赫拉德茨克拉洛韦大学医院。
AB15对鲍曼不动杆菌临床分离株表现出强效抗菌活性,MIC值为15.63–62.5 μM,且具有杀菌特性(MBC≤4×MIC)。与粘菌素联用时,对大肠杆菌ATCC 25922和鲍曼不动杆菌20/21均显示出协同(FICI≤0.5)或相加效应(0.5
通过大分子生物合成实验,AB15显著抑制蛋白质合成途径([3H]亮氨酸掺入率下降,p<0.05),而DNA、RNA和肽聚糖合成未受明显影响。膜电位测定表明AB15不引起细胞膜去极化,说明其作用靶点并非细胞膜结构。
AB15单药可有效抑制生物膜扩散(MBDC=125 μM)和清除生物膜内细胞(MBEC=125 μM),效果远优于粘菌素(MBDCCST=27.695 μM)。AB15与CST联用(1.728 μM CST + 125 μM AB15)时,抗生物膜活性显著增强,且降低了CST的溶血毒性(p<0.01)。
AB15在体外对HK-2和HepG2细胞系均无显著毒性(IC50>1000 μM),在Galleria mellonella模型中经口服和血腔给药均未表现急性毒性(LD50>500 mg/kg)。与CST联用后,其血液相容性优于CST单药使用。
本研究结论表明,AB15通过独特蛋白质抑制机制发挥杀菌作用,与粘菌素联用可增强抗生物膜活性、减少耐药风险并改善安全性。其低毒性、高选择性指数(SI>10)和良好药代动力学特性(符合Lipinski规则)支持其作为抗生素佐剂的转化潜力。未来需进一步探索AB15的分子靶点及临床前疗效,以应对MDR革兰阴性菌感染的严峻挑战。
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