本项目针对具有抗多发性、难治性、多重耐药性特点MRSA作用的广西藤茶提取物APS进行应用基础研究。我们前期研究表明APS体内外具有明显抗MRSA作用,能破坏MRSA细胞壁的完整性,明显抑制菌体TdR、UR生物合成。本项目拟采用头孢西丁纸片扩散法鉴定临床分离菌株,筛选出符合实验要求的MRSA菌株,采用常规抗菌药物药效学方法、试管棋盘稀释法以及RT-PCR、Westen-blot和酶学方法等先进、可靠的实验方法研究APS单用及与万古霉素或β-内酰胺类抗生素联用对MRSA的抗菌活性及其对与MRSA耐药性密切相关的MecR1和BlaR1信号通路中耐药基因mecR1、blaR1及其下游基因mecA、blaZ和PBP2a蛋白表达及β-内酰胺酶活性等的影响,力图从本质上阐明APS抗MRSA活性的作用环节及作用靶位,并评价其与万古霉素和β-内酰胺类抗生素联合用药的意义,为APS的合理开发利用提供科学依据。
APS;MRSA;PBP2a;combination therapy;antibacterial mechanism
本项目按原资助计划顺利完成。本经K-B纸片扩散法及mecA基因检测法鉴定,有4株菌株为符合要求的MRSA。肉汤二倍稀释法测得单用APS的MIC为125μg/mL。联合药敏实验结果显示,在与6种β-内酰胺类抗生素联合用药中,除与头孢吡肟合用表现为相加作用外,其余5种抗生素——青霉素、苯唑西林、头孢唑林、泰能、头孢西丁与APS合用均表现为协同抗菌作用。在体内抗菌实验中,APS与泰能或头孢西丁合用对腹腔MRSA感染小鼠的保护作用明显好于各个药物单用的效果;其中APS与泰能联合应用对MRSA腹腔感染小鼠的保护作用最强,表现出较强的协同作用; APS与头孢西丁合用后虽然对感染小鼠的保护率与单用APS相当,但比单用头孢西丁的ED50下降将近16.7倍。APS单用能显著减少肺部MRSA感染小鼠的肺部活菌数;高剂量的APS与泰能、头孢西丁合用后,其肺部活菌计数明显少于模型组。APS与泰能或头孢西丁合用能明显改善肺部炎症病理状态。在扫描/透射电镜下,经APS单用或与β-内酰胺类抗生素作用后的MRSA绝大多数菌体的细胞壁、细胞膜结构层次不清晰,胞壁出现溶解破损现象,细胞膜皱缩变形或破裂,菌体细胞明显膨大, 可见内容物溢出等现象。头孢硝噻吩水解法结果表明,他唑巴坦对β-内酰胺酶具有强的抑制作用。APS 无论单用或与泰能、头孢西丁合用对β-内酰胺酶的抑制作用都较弱,与空白未用药组比较,无显著性差异。分光光度法结果表明单用APS 和泰能能显著减少PBP2a含量,单用头孢西丁对MRSA PBP2a的表达无显著作用。而APS与两药联合应用时,对MRSA的PBP2a 表达具有明显抑制作用。PCR结果表明,APS与泰能、头孢西丁合用后,能明显减少mecA、femA、femB基因的mRNA 的表达;而不论APS单用或与泰能、头孢西丁联合用药后对blaZ的mRNA 的表达无明显影响。综上所述,APS与β-内酰胺类抗生素合用体内外均具有协同抗菌作用。通过破坏细菌细胞壁,减少PBP2a的表达,阻断mecR1-mecI-mecA信号通路中的mecA及耐药辅助基因femA、femB的mRNA表达,从而降低MRSA的耐药性,这可能是APS与β-内酰胺类抗生素合用逆转MRSA耐药性的作用机制。本项目目前已申报发明专利一项,发表中文核心文章2篇,培养博士、硕士研究生各一名,参加学术交流会1次。