栎树（Quercus infectoria）虫瘿提取物对引起咽炎的病原体化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）的快速杀菌及抗毒力作用

《Journal of Ethnopharmacology》：Rapid Bactericidal and Anti-Virulence Effects of Quercus infectoria Gall Extract Against the Pharyngitis Causing Pathogen Streptococcus pyogenes

本研究探讨Quercus infectoria树瘤提取物对耐药链球菌的抗菌及抗毒力活性，通过LC-MS分析其成分，发现富含水解单宁，能有效抑制细菌生长并降低毒力相关基因表达，为天然疗法提供依据。

　　

塔纳尼亚·塔纳巴特（Tananya Tanabat）| 萨卡琳·莱通卡姆（Sakkarin Lethongkam）| 苏帕扬·皮亚万·沃拉武提昆查伊（Supayang Piyawan Voravuthikunchai）| 明昆万·英卡乔恩（Mingkwan Yingkajorn）| 苏帕基特·帕奥森（Supakit Paosen）

摘要

民族药理学意义

化脓性链球菌（Streptococcus pyogenes）是儿童和成人急性细菌性咽炎的常见病因。全球范围内抗生素耐药性的出现以及治疗失败率的增加已成为严重的临床问题。Quercus infectoria的虫瘿在亚洲传统医学中被用作收敛剂，用于治疗口腔和咽喉疾病，包括喉咙痛及相关炎症。

研究目的：本研究探讨了Q. infectoria虫瘿提取物对S. pyogenes的抗菌活性和抗毒力特性。

材料与方法

通过液相色谱-质谱（LC–MS）技术分析了提取物的植物化学成分。抗菌活性通过最小抑制浓度（MIC）和杀菌浓度（MBC）测定以及时间杀灭实验进行评估。抗毒力效应通过溶血实验评估，生物膜抑制作用通过共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）研究，细菌细胞的结构变化通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察。群体感应抑制作用通过Chromobacterium violaceum进行检测，毒力相关基因的表达通过逆转录-定量聚合酶链反应（RT-qPCR）分析。

结果

LC–MS分析显示，Quercus infectoria的乙醇虫瘿提取物富含可水解单宁（尤其是没食子单宁），以及酚酸和黄酮类化合物。该提取物对Streptococcus pyogenes表现出强抗菌活性。参考菌株S. pyogenes ATCC 19615的最小抑制浓度（MIC）和最小杀菌浓度（MBC）分别为256 μg/mL和512 μg/mL，而临床分离株（n = 9）的MIC和MBC值介于64至128 μg/mL之间。时间杀灭实验表明，在2 MIC浓度下6小时内细菌存活率降低了99.99%。观察到溶血活性和生物膜完整性的显著下降（p < 0.05）。CLSM显示生物膜内的活细菌减少，死亡细胞增多；SEM和TEM显示细菌表面和细胞质内容物发生结构损伤。群体感应被抑制，导致紫罗兰素（violacein）的产生减少。RT-qPCR显示参与蛋白酶分泌、荚膜形成和群体感应的毒力基因表达下调。

结论

Q. infectoria虫瘿提取物能有效抑制S. pyogenes的生长和毒力，表明其作为天然治疗剂对抗耐抗生素链球菌感染的潜力

引言

革兰氏阳性Streptococcus pyogenes，也称为A组链球菌（GAS），可引起多种感染，可能导致侵袭性和致命并发症。据估计，Streptococcus pyogenes每年在美国导致约260万例链球菌性咽炎、2万例侵袭性感染和1900例死亡（CDC, 2019）。Streptococcus pyogenes咽炎的临床症状通常包括突然出现的喉咙痛、发热、扁桃体肿胀、咽部发红和扁桃体渗出物以及颈部淋巴结压痛，但没有一种症状足以可靠地区分细菌性和病毒性感染，因此常常需要进一步检测以确诊（Jo等人，2021）。

单纯的Streptococcus pyogenes咽炎通常具有自限性，无需医疗干预即可痊愈。然而，抗生素常被过度使用或误用以缓解喉咙痛症状，从而导致多重耐药菌的增加。最近的研究显示，Streptococcus pyogenes对大环内酯类和克林霉素的耐药率分别为32.4%和10.8%（Alexandrova等人，2025）。此外，由于高疾病负担，特别是对脆弱人群的影响，大环内酯类耐药的A组链球菌被世界卫生组织（WHO）列为中等优先级病原体（WHO, 2024）。

多种毒力因子有助于Streptococcus pyogenes成功感染。其致病过程始于附着于上皮表面，这一关键步骤由M蛋白和透明质酸荚膜等表面成分促进；M蛋白通过干扰调理吞噬作用显著帮助细菌逃避免疫系统，而荚膜则通过保护细菌免受先天免疫清除而增强其在宿主组织中的持久性（Hurst等人，2022）。此外，C5a肽酶可降解趋化因子，从而减少中性粒细胞的募集（Shumba等人，2019）。其他重要毒力因子包括外毒素和链球菌溶血素，它们会引发炎症、破坏宿主细胞并造成组织损伤（Shumba等人，2019）。生物膜的形成也是Streptococcus pyogenes的重要毒力机制，因为生物膜基质可保护微生物免受抗生素治疗和宿主防御机制的清除，导致持续性和复发性感染。Streptococcus pyogenes复杂的致病机制给治疗带来挑战。此外，链球菌性咽炎的临床症状重叠增加了不恰当地使用抗生素的风险（Martin，2015；Palla等人，2012）。这种日益严重的挑战凸显了改进诊断方法和开发针对毒力的治疗手段的必要性。

人们对传统抗生素治疗链球菌性咽炎的局限性越来越关注，从而激发了对植物来源替代疗法的兴趣。Quercus infectoria（壳斗科）虫瘿在亚洲传统医学中长期以来被用于缓解口腔和咽喉疾病，包括扁桃体炎和喉咙痛。多项民族植物学、药物基因组学和现代药理学研究记录了Q. infectoria虫瘿的强大抗菌和抗炎特性。这些虫瘿是由虫瘿蜂Cynips gallae tinctoriae产卵后在其枝条上形成的。主要植物化学成分包括没食子单宁酸（50–70%）、没食子酸（2–4%）、鞣花酸、淀粉和糖（Bruneton，2008）。Quercus infectoria还被用于治疗腹泻、出血、皮肤病等人疾患；这些民族药理学用途得到了其丰富生物活性代谢物组成的支持（Elham等人，2021）。传统上，Q. infectoria虫瘿还被认为具有抗糖尿病（Ahad等人，2016）、抗菌（Waen-Ngoen等人，2023；Baharuddin NS等人，2023）、抗寄生虫（Kheirandish等人，2016）、抗炎（Ding等人，2025）和促进伤口愈合（Chokpaisarn等人，2020）作用。然而，其对引起咽炎的S. pyogenes及其毒力因子的作用尚未得到充分研究。本研究旨在阐明Q. infectoria虫瘿提取物对S. pyogenes的抗毒力活性。

部分摘录

微生物、细胞系和化学试剂

从宋克拉纳加林医院（Songklanagarind Hospital）获得了Streptococcus pyogenes临床分离株（n = 9）。该研究方案获得了宋克拉王子大学医学院人类研究伦理委员会的批准（伦理批准编号REC.68-160-19-6）。细菌在脑心浸液（BHI）培养基（Oxoid，Thermo Fisher Scientific，美国马萨诸塞州沃尔瑟姆）中培养，培养条件为37°C和5% CO₂，培养时间为24小时。S. pyogenes ATCC 19615被用作标准菌株。

Quercus infectoria虫瘿提取物的提取产量和HPLC分析

从480克干燥粉末中提取出200克Quercus infectoria虫瘿的乙醇提取物，提取物百分比产量为41%。溶剂减压蒸发后，提取物呈现为深棕色粘稠残留物。图1显示了没食子酸的HPLC色谱图，其含量约为124.84 ± 0.03 mg/g。

根据LC-MS分析鉴定Quercus infectoria虫瘿中的植物化学成分

乙醇提取物的LC-MS谱图如（表2）所示，共鉴定出25种化合物

讨论

Quercus infectoria的强效广谱抗菌活性已有充分文献记载。多项研究证明其对革兰氏阳性细菌（Chusri和Voravuthikunchai，2011）、革兰氏阴性细菌（Hwang等人，2000）、真菌（Kadium和Sahib，2023）和病毒（Waen-Ngoen等人，2023）的有效性。Quercus infectoria的植物化学成分已得到广泛研究，其中可水解单宁占其总量的大约50–70%

结论

Quercus infectoria虫瘿提取物对Streptococcus pyogenes表现出强抗菌和抗毒力活性，同时对口腔细胞安全。这些结果突显了其作为天然治疗剂对抗耐抗生素链球菌感染的潜力，并表明其适合作为新型口腔和咽喉护理产品的活性成分，强调了传统药用资源在应对抗菌耐药性方面的价值。

CRediT作者贡献声明

塔纳尼亚·塔纳巴特（Tananya Tanabat）：撰写——初稿、方法学、研究、数据分析、概念构建。苏帕基特·帕奥森（Supakit Paosen）：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、监督、资源获取、研究、资金筹集、概念构建。明昆万·英卡乔恩（Mingkwan Yingkajorn）：资源提供。苏帕扬·皮亚万·沃拉武提昆查伊（Supayang Piyawan Voravuthikunchai）：撰写——审阅与编辑、监督、资源提供。萨卡琳·莱通卡姆（Sakkarin Lethongkam）：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、方法学、研究、概念构建

未引用的参考文献

Baharuddin等人，2015；美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention）；Seowski等人，2022；世界卫生组织（World Health Organization），2024。

利益冲突声明

作者声明他们没有可能影响本文工作的财务利益或个人关系。

数据可用性

本文的数据将在合理请求下提供给通讯作者。

资金支持

本项目由泰国国家研究委员会（National Research Council of Thailand，项目编号N42A670762）资助

利益冲突声明

? 作者声明以下财务利益/个人关系可能被视为潜在的利益冲突：Supakit Paosen博士报告称获得了宋克拉王子大学的财务支持。如果还有其他作者，他们也声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的工作。

致谢

本工作得到了泰国国家研究委员会（项目编号N42A670762）的支持。作者感谢宋克拉王子大学科学学院的Thomas Coyne先生对英文文本的编辑。