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大鼠铜绿假单胞菌慢性肺部感染生物膜的致病作用研究

闫萍  
【摘要】:目的 建立慢性铜绿假单胞菌(P. aeruginosa, PA)生物膜肺部感染的大鼠模型,观察其肺部的细菌学、病理学特点及TNF-a反应,探讨PA生物膜的致病作用。 方法 (1)体外试验,试管双倍稀释法,测定LFX(左旋氧氟沙星)及CAZ(头孢他啶)对海藻酸盐微粒包裹的PAO579及浮游PAO579的MIC、MBC。(2)体内实验,将60只纯种健康雄性SPF级Wistar大鼠随机分为实验组(藻酸盐珠组,30只)与对照组(浮游菌组,30只),两组分别从切开的气管内注入0.1ml 1×109CFU/ml海藻酸盐微粒包裹的PAO579及浮游PAO579菌液,建立生物膜PA及浮游PA肺部感染动物模型。术后第3、7、14天评估两组大鼠肺部的细菌学、病理学特点及TNF-a反应。 结果 (1)体外抗菌试验 LFX、CAZ对海藻酸盐微粒包裹的PAO579的MIC、MBC均高于浮游PAO579。(2)肺细菌学 第3、7、14天,藻酸盐珠组的CFU显著高于浮游菌组(P=0.002 P=0.004 P=0.002)。第14天,藻酸盐珠组全部能培养出PA,而浮游菌组细菌全部被机体清除,活菌数为0(P0.001)。(3)肺部大体病理 藻酸盐珠组病变显著重于浮游菌组,藻酸盐珠组以Ⅳ级病变为主,浮游菌组以Ⅰ~Ⅱ级病变为主。第3、7天藻酸盐珠组Ⅳ级病变及肺脓肿发生显著高于浮游菌组(P0.001 P=0.013)。(4)肺组织病理 藻酸盐珠组的炎症反应程度较浮游菌组严重。第3天,两组镜下均为急性炎症反应,以PMN浸润为主,第14天,藻酸盐珠组表现为慢性炎症,镜下单核巨噬细胞、淋巴细胞增生,泡沫细胞反应,多核巨细胞出现,或(伴)红细胞出现,纤维组织增生,而浮游菌组均恢复为正常肺组织。(5)第3、7、14天,藻酸盐珠组TNF-a水平均高于浮游菌组(P=0.002 P=0.002 P=0.022)。相关分析表明,肺TNF-a水平与肺大体病理有明显相关性。 结论 (1)体外实验显示,PA海藻酸盐微菌珠悬液对抗生素的敏感性较PA浮游菌差,说明PA生物膜(藻酸盐)起屏障作用,能限制或延缓抗生素分子向BF内渗透,保护细菌抵御抗菌药物的杀伤作用。(2)体内实验显示,藻酸盐珠组的肺损伤及炎症反应程度显著重于浮游菌组,提示PA生物膜(藻 WP=5 酸盐)有介导肺免疫损伤作用。(3)由于PA生物膜(藻酸盐)的屛蔽保护,PA得以在肺内定植、繁殖,存活时间长,提示PA生物膜(藻酸盐)有保护细菌逃逸宿主免疫防御作用,是慢性PA肺部感染的重要原因。


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