收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

亚-MIC大环内酯类抗菌药物对临床分离表皮葡萄球菌生物膜形成的影响及机理研究

枉前  
【摘要】: 细菌生物膜(bacterial biofilm)是细菌利用自身分泌的含水聚合物质黏附成团,附着于固体物质表面的具有特殊微结构的细菌群落。生物膜可形成于多种材料表面,也包括机体组织和植入的医疗器械,生物膜细菌具备较高的耐药能力且具有可播散的特点,其引起的感染在临床上常表现为迁延不愈。表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis,S epidermidis)为最常见的凝固酶阴性葡萄球菌(coagulase negative staphylococcus,CNS),常于植入的医疗器械表面形成生物膜,而S epidermidis引起的生物膜感染是目前医疗器械相关感染的主要原因,对其生物膜感染的防治是现今抗感染研究领域的难点和重点之一。 近年来的一些研究提示,抗菌药物虽然难以清除生物膜菌,但在亚抑菌浓度subinhibitory concentration,亚-MIC)下,却可能有效干扰生物膜的形成,这为有效预防临床细菌生物膜形成和播散提供了希望。鉴于其具有良好的临床应用前景,亚-MIC抗生素对细菌生物膜形成的调控作用开始受到重视。大环内酯类抗菌药物(Macrolides)在体外亚-MIC浓度下显示了对铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、鸟分枝杆菌Mycobacterium avium)等生物膜形成的抑制作用,受到了较多关注。大环内酯类药物属广谱抗菌药物,在临床广泛应用于β-链球菌、肺炎链球菌、葡萄球菌和肠球菌等病原菌的感染治疗,但其亚-MIC浓度甚至常规治疗浓度是否也对这些病原菌生物膜形成有一定的影响?对此现有的研究提示极少。目前也尚未有研究关于亚-MIC大环内酯类抗菌药物对临床分离Staphylococcus epidermidis生物膜形成的影响。对此进行研究将对进一步了解亚-MIC大环内酯类抗菌药物的生物膜调控机制以及寻找有效防治临床细菌生物膜感染的有效手段均具有一定的科学意义和现实意义。 在本研究中,利用微孔测定法考察了1/4 MIC红霉素(erythromycin, EM)对105株红霉素耐药的临床分离S epidermidis生物膜形成的影响,筛选出了21株生物膜受EM显著诱导的菌株,继而考察了三种大环内酯类药物阿奇霉素(azithromycin, AZM)、克拉霉素(clarithromycin, CAM)和红霉素对这21株菌生物膜形成的作用。通过PCR法鉴定105株临床分离S epidermidis的icaA基因型,探讨了亚-MIC大环内酯类药物的作用和icaA基因型的关系,并从中选取出分别为icaA阳性和icaA阴性的菌株Sepidermidis SW029和S epidermidis SW036作进一步的时效和量效研究。在机理研究中以S epidermidis SW029为主要研究对象,首先考察了EM(8mg/L,1/16 MIC)对其生长的影响,其后通过激光共聚焦显微镜以及扫描电子显微镜考察了EM对其初始黏附的影响,并观察了亚-MIC EM作用下S epidermidis SW029细菌生物膜形成的过程。生物膜相关基因icaA, sigB, atlE and sarA的考察以realtime RT-PCR方法进行,在此基础上选取时间点进一步对S epidermidis SW029全基因组表达谱作对比分析,旨在寻找亚-MIC大环内酯类药物的作用靶点和可能的作用机制。在研究的最后部分,我们尝试建立了一种新的细菌生物膜感染的体内模型。 研究的主要结果如下: 1. 1/4 MIC EM显示了对20%临床分离S epidermidis生物膜形成的显著诱导作用,令人关注的是另两种大环内酯类药物AZM和CAM显示了对这20%菌株相似的诱导作用,诱导的幅度与EM显示了相关性(R2均为0.91)。提示大环内酯类药物可诱导部分临床分离S epidermidis菌株的生物膜形成,同时研究显示生物膜的这种诱导作用和icaA基因型之间没有必然的联系。 2. icaA基因型鉴定结果显示基因阳性的菌株生物膜形成能力显著强于icaA阴性的菌株,但EM的生物膜诱导作用与icaA基因型无关;亚-MIC EM没有显示对金黄色葡萄球菌的诱导作用,提示其作用对S epidermidis具特异性。 3.所有三个浓度(1/4,1/16,1/64 MIC)的AZM, CAM和EM显示了对S epidermidisSW029生物膜形成的显著诱导作用,并没有显示出剂量依赖性。药物对S epidermidisSW036的生物膜诱导作用则有明显的剂量依赖性;大环内酯类药物对这两株菌的生物膜诱导作用可持续至48h。 4. EM 8mg/L(1/16MIC)在24h内可显著抑制S epidermidis SW029的生长。EM并没有显示对其初始黏附的统计学差异。提示药物的诱导作用可能与细菌初始黏附能力的改变无关。 5.以激光共聚焦显微镜和扫描电镜观察细菌生物膜的形成过程,EM 8mg/L组细菌在12h时多糖开始有显著分泌,而同一时间点对照组多糖分泌并不明显,24h两组多糖分泌均有明显增加。至48h,通过扫描电镜观察到EM组的生物膜开始呈现膜状包裹的典型的生物膜性状,于对照组中未发现。 6. EM 8mg/L作用6h,icaA, sigB, atlE和sarA基因与对照组相对基因表达比值分别为1.2,2.0,6.2和1.7倍,至24h相对基因表达比值分别为2.8,0.6,2.4和6.9倍。提示atlE的诱导作用可能是生物膜诱导的重要途径,而icaA和sarA的诱导从时间点和作用强度分析可能为继发性的诱导作用。 7.全基因组表达谱分析显示,EM 8mg/L使S epidermidis SW029基因表达发生了广泛的变化,有332个基因发生了2倍下调,同时395个基因表达发生了2倍上调,共占所有表达基因的近三分之一,其中一些涉及细菌生长,黏附,细菌外膜的生物合成等生物膜形成相关调节基因,而atlE的诱导作用较为显著,提示atlE基因调节可能是调节机制之一。由于核糖体蛋白的编码基因表达几乎一致受到诱导,我们推测与大环内酯类药物的抗菌机理一致,亚-MIC大环内酯类抗菌药物作用于核糖体并抑制蛋白质合成,但其在较低浓度下仍然能够发挥显著生物膜诱导作用的现象提示药物与核糖体蛋白的相互作用可能存在结合位点或基因突变的差异。因此进一步对核糖体蛋白及基因的研究可能有助于研究亚-MIC药物发挥调节作用的机制。 8.通过Babl/c小鼠建立了一种的新的生物膜感染模型。经方法学研究,该模型具有微创,操作性强,评价直观等优点,并且模型可在一定程度上客观反应考察菌株生物膜形成能力的差异,但模型建立后的生物膜感染程度的评价方法在特异性上还存在缺陷,还需进一步完善。 本课题研究结果提示,大环内酯类药物在亚-MIC浓度下,对临床分离S epidermidis的生物膜形成总体上存在诱导的趋势,其机理可能是亚-MIC大环内酯类药物通过抑制核糖体蛋白质合成,继而影响生物膜相关基因的表达诱导生物膜形成,其中atlE可能起到了重要的作用。近年来葡萄球菌的耐药率逐年升高,同时大环内酯类药物在临床又使用广泛,而亚-MIC是一个相对量的概念,耐药菌感染的患者所接受治疗的抗菌药物浓度通常只能达到亚-MIC水平。因此本研究结果警示,对那些有/潜在S epidermidis生物膜感染的患者,接受大环内酯类药物治疗可能存在一定的风险。 人类利用抗菌药物(作为杀菌剂或抑菌剂)杀灭或抑制细菌生长,但究其本源,抗菌药物来源于由细菌合成并释放的小分子活性物质,其可为细菌感知并参与调控一系列生命行为,其中也包括细菌生物膜的形成。鉴于目前对亚-MIC抗菌药物对细菌生物膜的调控还知之甚少,尚有许多未知的作用存在,因此,进行大量相关的实验室研究,可为临床抗菌药物在使用时能够趋利避害,合理应用提供有价值的参考,也可通过细菌生物膜相关调控机制的研究,为更加有效地防控细菌生物膜感染提供有力的帮助。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 屈玲;李芳芹;;葡萄球菌感染的现状与耐药性调查分析[J];延安大学学报(医学科学版);2007年01期
2 樊新;徐修礼;李耀妮;孙怡群;;凝固酶阴性葡萄球菌D-test阳性率及耐药性研究[J];现代检验医学杂志;2008年02期
3 彭程;铜绿假单胞菌生物膜及抗菌药物对其的影响[J];国外医学.流行病学.传染病学分册;2000年02期
4 王艳;汪本凡;程惠娟;;复方百肤青抗细菌性阴道病致病菌生物膜的研究[J];中医药学刊;2006年03期
5 缪竞智;;临床医师在合理应用抗菌药物中面临的挑战与压力[J];中国全科医学;2008年12期
6 王辉;问题解答[J];中华检验医学杂志;2005年07期
7 孙秋林;李家斌;李慧;;2004年葡萄球菌属对12种抗菌药物的耐药性[J];中华医院感染学杂志;2006年10期
8 吴小兰;刘先洲;杨杨;;细菌耐药性机制研究进展与控制对策[J];医药导报;2007年09期
9 裴斐,杜丽华,王培兰 ,朱曼 ,方翼 ,王忠孝 ,柴栋 ,刘庆锋 ,王睿;阿莫西林钠舒巴坦钠与其它4种抗菌药物的体外抗菌活性比较[J];解放军药学学报;2002年05期
10 李永红;白玉兰;楮云卓;;抗菌药物联合应用对MRSA体外抗菌活性研究[J];中国药理学通报;2007年03期
11 王嘉英;李薇;;胆道感染抗菌药物的合理应用[J];临床医学;1993年05期
12 刘美欣,王海燕,刘天民,李春;眼科医院使用抗菌药物的调查与分析[J];天津药学;1995年02期
13 袁成,王敏,王景祥,杜昆;1997年我院抗菌药物利用和费用分析[J];中国药房;1998年06期
14 朱全一,王翠兰,李杰,张启英,陈梅;葡萄球菌耐药现状和对策[J];淮海医药;1999年02期
15 姜光霞,鲁云兰,李忠芬;抗菌药物继发真菌感染46例临床调查与分析[J];中国新药杂志;2000年09期
16 曹光玲,凌宏忠,涂裕英,徐高淳;解脲支原体对8种抗菌药物的敏感性研究[J];中国艾滋病性病;2000年05期
17 “第四届全国抗菌药物临床药理学术会议”筹备组;“第四届全国抗菌药物临床药理学术会议”通知[J];中国临床药理学杂志;2001年05期
18 陈俊根,张之峰,顾平,刘海波;两种方法测抗菌药物敏感试验的比较[J];中华医院感染学杂志;2002年05期
19 谢军平;132例清洁伤口围手术期抗菌药物使用情况[J];河南外科学杂志;2003年05期
20 唐惠嫦;妊娠期抗菌药物的合理选择[J];现代中西医结合杂志;2004年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张晓娟;陈彩萍;万波;劳海燕;罗宇芬;杨敏;;神经外科围手术期预防性使用抗菌药物干预效果分析[A];2010年临床药学学术年会暨第六届临床药师论坛论文集[C];2010年
2 宋新荔;易洪仪;张振玲;;抗菌药物的应用分析[A];中华医院管理学会医院感染管理专业委员会第九届医院感染管理学术年会论文汇编[C];2002年
3 陈丽霞;李福太;沈燕如;;我院住院病人抗菌药物应用调查分析[A];中华医院管理学会第十届全国医院感染管理学术年会论文汇编[C];2003年
4 张丽崧;徐凤琴;陈丽容;;1241例抗菌药物的调查分析与对策[A];中华医院管理学会第十一届全国医院感染管理学术年会论文汇编[C];2004年
5 罗璨;瞿伟骏;;江苏省人民医院清洁手术围术期抗菌药物应用合理性分析[A];2010年江苏省药学大会暨第十届江苏省药师周大会论文集[C];2010年
6 郑波;;细菌耐药和抗菌药物合理应用[A];中国医院协会第十八届全国医院感染管理学术年会论文资料汇编[C];2011年
7 刘同慧;梁王君;;临床合理使用抗菌药物调查[A];中华医院管理学会第十一届全国医院感染管理学术年会论文汇编[C];2004年
8 冯桂梅;肖洁雅;;我院100份住院病历抗菌药物的使用情况分析[A];第二十四届航天医学年会暨第七届航天护理年会论文汇编[C];2008年
9 丁长玲;田文梅;邓国志;赵永德;李保院;高新富;;我院155例乳腺手术患者围手术期抗菌药物应用调查分析[A];合理用药及新药评价专题研讨会日程安排与论文摘要[C];2010年
10 曹倩;;我院急诊科2005~2007年抗菌药物用药分析[A];中国医院协会第十五届全国医院感染管理学术年会资料汇编[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 枉前;亚-MIC大环内酯类抗菌药物对临床分离表皮葡萄球菌生物膜形成的影响及机理研究[D];第三军医大学;2009年
2 陈昊;促进医学生抗菌药物合理使用的教育干预研究[D];华中科技大学;2010年
3 袁静;两种微生态学动物模型的建立及其在抗菌药物残留安全评估中的应用研究[D];第三军医大学;2009年
4 李双阳;生物膜的结构与性质关系的模拟研究[D];北京化工大学;2010年
5 付华;福氏志贺菌转录谱在抗菌药物作用机制研究中的应用[D];中国疾病预防控制中心;2008年
6 于林;硫酸盐还原菌生物膜电活性及腐蚀机理研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
7 王东;流感嗜血杆菌形成生物被膜与慢性阻塞性肺疾患急性发作相关性的研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2009年
8 王秀英;葡萄提取物消除大肠杆菌耐药性的研究[D];四川大学;2006年
9 于树云;表皮葡萄球菌临床株生物膜形成的检测与药物对生物膜干预作用的实验研究[D];天津医科大学;2009年
10 胡立芬;安徽省临床分离的嗜麦芽窄食单胞菌的耐药性变迁及相关耐药机制[D];安徽医科大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李永红;抗菌药物联合应用对MRSA体外抗菌活性研究[D];中国医科大学;2006年
2 刘旻;耐甲氧西林表皮葡萄球菌及耐药性检测和同源性分析[D];安徽医科大学;2008年
3 刘颖;鸭疫里默氏菌耐药性监测与分析[D];中国农业大学;2005年
4 曹鸿霞;安徽省部分医院金黄色葡萄球菌的耐药性检测及耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的检测和基因分型[D];安徽医科大学;2007年
5 陈敏;主动外排系统介导鲍曼不动杆菌耐药性研究[D];重庆医科大学;2008年
6 谢章辉;梅州市农村医疗机构抗菌药物使用调查分析[D];暨南大学;2009年
7 阮卫;肠球菌耐药性及esp基因与粪肠球菌耐药的相关性[D];南华大学;2005年
8 李学东;22点阵药敏检测盒的研制与应用[D];中国农业大学;2005年
9 杨文杰;医院获得性肺炎的病原学研究[D];天津医科大学;2006年
10 罗佳;药店顾客抗菌药物自我药疗行为及影响因素研究[D];中南大学;2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王秋冬;创伤外科抗菌药物使用误区[N];医药经济报;2008年
2 主任医师 王有国;抗菌药物应用基本程序(一)[N];医药经济报;2009年
3 ;警惕:将抗菌药物一棍子打死[N];中国高新技术产业导报;2004年
4 记者陈铮;抗菌药临床应用管理办法再征意见[N];中国医药报;2011年
5 宦璐;行业洗牌 “剩”者为王[N];中国医药报;2011年
6 北京军区总医院药学部主任 赵汉臣;循证医学对抗菌药物规范化使用的意义[N];中国医药报;2004年
7 朱天明 陈启锦 柴明红;抗菌药物应该这样用[N];医药经济报;2004年
8 柯会星;使用抗菌药物须遵循哪些原则[N];家庭医生报;2006年
9 ;肾功能减退患者抗菌药物的应用[N];农村医药报(汉);2007年
10 本报记者 张忠田;山东医院抗菌药物过度使用问题突出[N];健康报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978