《Microbial Pathogenesis》：Potential of N-acetylcysteine as an adjuvant to amoxicillin against mastitis-associated Staphylococcus aureus and Escherichia coli
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摘要牛乳腺炎是奶畜领域中十分严重的健康与经济问题，其主要由金黄色葡萄球菌、链球菌属以及大肠杆菌等细菌病原体引发。随着抗菌药物耐药性的增加，传统抗生素的疗效逐渐下降，这就需要寻求替代或辅助的治疗策略。本研究评估了阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸联合使用对从临床牛乳腺炎病例中分离出的致病性
摘要
牛乳腺炎是奶畜领域中十分严重的健康与经济问题，其主要由金黄色葡萄球菌、链球菌属以及大肠杆菌等细菌病原体引发。随着抗菌药物耐药性的增加，传统抗生素的疗效逐渐下降，这就需要寻求替代或辅助的治疗策略。本研究评估了阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸联合使用对从临床牛乳腺炎病例中分离出的致病性金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的体外协同抗菌作用。研究通过纸片扩散法进行抗菌药物敏感性测试，并采用定性最小抑菌浓度试纸法和定量棋盘试验来检测阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸之间的相互作用。结果显示，阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸联合使用时的抗菌效果优于单独使用阿莫西林，表明其对致病性金黄色葡萄球菌和大肠杆菌具有协同作用。定性分析显示，联合使用后的抑菌圈比单独使用各药物时更宽。定量检测则显示，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度降低了32倍。N-乙酰半胱氨酸的抗菌膜溶解特性有助于破坏细菌生物膜结构，进而提升抗生素的渗透效果。总体而言，这些研究结果表明，N-乙酰半胱氨酸可作为传统抗生素治疗的辅助手段，有助于更好地应对由耐药性细菌病原体引起的乳腺炎。
引言
牛乳腺炎是一种常见的乳腺炎症疾病，至今仍是全球奶牛群中最为严重的经济性健康问题之一[1]。该病主要由感染乳房的病原微生物引起。在各种导致乳腺炎的病原体中，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌是最常被分离出来的病原体[2]，它们分别代表着传染性乳腺炎和环境性乳腺炎[3]。这类细菌具备多种毒力因子，能够帮助其附着在乳腺上皮细胞上，在乳房内定植并长期存活[4]。
虽然抗生素治疗仍是治疗乳腺炎的主要方法，但过度且无节制地使用抗菌药物导致了乳腺炎病原体出现抗菌药物耐药性[5]。此外，金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都能形成生物膜，这类生物膜能够提高细菌对抗生素和宿主免疫反应的耐受性，从而增强细菌的生存能力。与生物膜相关的感染往往会导致乳腺炎持续存在且反复发作，进而降低传统抗生素治疗的疗效[6]。
近年来，一些辅助性治疗策略因有望提升抗生素疗效并克服与生物膜相关的耐药性而受到关注。N-乙酰半胱氨酸是一种含有巯基的化合物，具有多种生物活性，包括抗菌膜作用、抗氧化作用以及抗菌作用[7]。正是这些特性使得N-乙酰半胱氨酸成为改善生物膜相关感染治疗效果的理想候选物质。阿莫西林是一种广谱β-内酰胺类抗生素，由于其能够抑制细菌细胞壁的合成，因此在兽医领域被广泛用于治疗包括乳腺炎在内的细菌感染[8]。然而，耐药菌株的出现以及生物膜的保护作用都大大降低了阿莫西林的疗效。因此，本研究旨在评估阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸联合使用对乳腺炎相关金黄色葡萄球菌和大肠杆菌分离株的体外协同作用。
章节摘录
细菌分离株的来源与特征鉴定
金黄色葡萄球菌菌株（BU 57A、BU 60Y、BU 61、BU 61A和BI 19B）是从印度希萨尔的ICAR-国家兽医类型培养中心获得的，而5株大肠杆菌菌株（EC 70、EC 81、EC 91、EC 112和EC 191）则来自印度班加罗尔的ICAR-国家兽医流行病学疾病信息学研究所的AMR研究实验室。这些菌株最初是从被诊断出患有临床乳腺炎的奶牛的乳样中分离出来的，这一诊断结果已通过加利福尼亚
细菌分离株的形态学、生化及分子特征鉴定
通过革兰氏染色进行的形态学特征鉴定显示，金黄色葡萄球菌分离株为革兰氏阳性球菌，呈紫色；而大肠杆菌则为革兰氏阴性杆菌，呈粉色（见补充图1）。所有分离株均呈过氧化氢酶阳性，即在接触3%过氧化氢后会立即产生气泡。相反，所有分离株的氧化酶检测均为阴性，没有出现颜色变化。分子鉴定则是通过PCR技术完成的
讨论
由于牛乳腺炎的病因较为复杂，加之金黄色葡萄球菌和大肠杆菌等关键病原体的抗菌药物耐药性日益普遍，它仍然是奶业面临的一大挑战[20]。在本研究中，研究人员对包括抗生素耐药性、黏附能力以及生物膜形成能力在内的多种毒力特征进行了全面评估，旨在识别出高致病性的分离株。在所分析的10株分离株中，金黄色葡萄球菌BU57A和大肠杆菌EC191表现出了
结论
从牛乳腺炎病例中分离出的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌临床分离株具有很强的致病潜力，其抗生素耐药性、黏附能力以及生物膜形成能力都与致病因子的存在呈正相关。通过改良的交叉试纸法和棋盘试验验证，阿莫西林与N-乙酰半胱氨酸之间存在协同作用，这表明N-乙酰半胱氨酸可通过巯基介导的方式提升抗生素的疗效
CRediT作者贡献说明
V. Mounica：数据整理、正式分析、方法设计、初稿撰写。Mamta Chauhan：概念设计、项目管理、监督工作、结果可视化、审稿与编辑。Shivasharanappa Nayakvadi：资源协调、审稿与编辑。Rajesh Kumar Vaid：资源协调、审稿与编辑。Arindam Dhali：项目管理工作。Varun Kumar：审稿与编辑。Pramod Dodamani：正式分析。
利益冲突声明
作者声明，他们不存在任何可能影响本文研究结果的已知财务利益关系或个人关系。
致谢
作者衷心感谢卡纳尔地区ICAR-NDRI的负责人提供的研究资助，帮助完成了这项研究。同时，也要感谢ICAR-国家乳品研究所的资深科学家A. Manimaran博士、首席科学家Mukund Katktalware博士以及SRS首席科学家D.N. Das博士为研究提供的实验室设施支持。
V. Mounica|Mamta Chauhan|Shivasharanappa Nayakvadi|Rajesh Kumar Vaid|Arindam Dhali|Varun Kumar|Pramod Dodamani
印度卡纳塔克邦班加罗尔阿杜戈迪，ICAR-国家乳品研究所南方区域站，邮编560 030
