千金苇茎汤对支气管扩张症中铜绿假单胞菌群体感应系统影响的可行性*

樊长征　张文江　张燕萍　苗　青　张　琼



【方药纵横】

千金苇茎汤对支气管扩张症中铜绿假单胞菌群体感应系统影响的可行性*

樊长征张文江张燕萍苗青张琼

中国中医科学院西苑医院呼吸科(北京 100091)

摘要：目的探究从铜绿假单胞菌群体感应系统研究千金苇茎汤治疗支气管扩张症作用机理的可能行。方法铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性使其感染几乎不可能被清除从而导致肺衰竭最终导致患者死亡。研究干扰铜绿假单胞菌群体感应系统的药物是一个很有前景的降低其毒力因子产生、抑制生物膜的形成以及提高药物敏感性的途径。结果从中医经典方千金苇茎汤治疗支气管扩张症中铜绿假单胞菌感染入手，研究千金苇茎汤抑制铜绿假单胞菌群体感应系统来治疗支气管扩张症中铜绿假单胞菌感染是可行的。结论从铜绿假单胞菌群体感应系统研究千金苇茎汤治疗支气管扩张症的作用机理，可能是抓住千金苇汤治疗支气管扩张症作用通路、作用靶点的主要环节。

关键词：千金苇茎汤；支气管扩张症；铜绿假单胞菌； 群体感应系统

支气管扩张症是一种常见的慢性呼吸道疾病，由于反复感染，可严重损害患者肺组织和功能，严重影响患者的生活质量，造成沉重的社会经济负担。其影响因素包括喘息症状、FEV1下降、痰量以及是否存在铜绿假单胞菌感染[1]。持续的铜绿假单胞菌感染诱导了支气管上皮细胞及周围血管增生[2]，最终导致支气管扩张。目前由于铜绿假单胞菌对抗生素的耐药性使其感染几乎不可能被清除从而导致肺衰竭最终导致患者死亡。这促使人们致力于研究其感染的机制，从而寻找新的治疗途径。

细菌的群体感应广泛存在于自然界的微生物中，是一个依赖细菌密度的基因调控系统[3]。研究表明铜绿假单胞菌感染加速支气管扩张症患者疾病进展[4]，其致病因子受一种被称为群体感应的，涉及细胞-细胞间复杂信号交流的环路所控制[5]。同时研究发现铜绿假单胞菌可以通过产生和感应特定信号分子浓度的变化来监测其群体密度，协调群体行为的过程,完成这一信号传导过程称为铜绿假单胞菌的群体感应(Quorum-sensing，QS)系统。

铜绿假单胞菌群体感应系统在调节细菌群体的许多生理功能，如游动能力、颤搐运动、质粒转移、各种毒力因子产生等表达中起重要作用[6]。铜绿假单胞菌复杂的群体感应系统通过产生特定的化学信号调控着毒力基因的表达、生物被膜的形成及接合反应等，从而影响铜绿假单胞菌的致病过程[7]。同时研究发现，铜绿假单胞菌很多毒力因子(弹性蛋白酶、鼠李糖脂、绿脓菌素等)的分泌和生物被膜的形成都是受群体感应系统调控。因此，干扰铜绿假单胞菌的群体感应系统是一个很有前景的降低其毒力因子产生、抑制生物膜的形成以及提高药物敏感性的途径，可以作为潜在的防治铜绿假单胞菌感染新的途径。

目前控制铜绿假单胞菌感染主要有两种策略：第一种是直接杀死细菌；第二种是减弱其毒力。长期以来第一种策略被广泛应用，但是近年来日益增多的抗菌药物的应用，产生了细菌多重耐药、菌群失调等负面作用。研究者们开始关注第二种策略，即通过“抗毒力药物”(anti-virulence drugs)选择性阻止病原菌的毒力，使之无法对抗宿主免疫防御而易于被机体自身清除[8]。

目前，国内外有大量以干扰群体感应系统作为抗菌靶位的新药物研究。主要有以下几个方面，一是抗生素如阿奇霉素、环丙沙星、头孢他啶等在其抑菌浓度下能够通过干扰群体感应系统而减少细菌毒力因子和一些基因的转录。二是从海洋蓝藻细菌中发现多种群体感应系统抑制分子，这些分子可以干扰LasR活性从而影响铜绿假单胞菌毒力。三是有研究发现浓度为5%的人参能抑制群体感应系统，降低蛋白酶活性从而抑制蛋白质的合成和细菌的生长。还有学者利用群体感应系统抑制物选择器筛选影响群体感应系统活性的非毒性化合物，包括纯化学药品、食物分离物和中草药等。取得了一定的成果。上述研究均取得了不同程度的成果，但大多为体外研究，未能在临床治疗中得到全面试验及运用。而从丰富的中医药治疗支气管扩张症临床经验中寻找有效方药并研究其对铜绿假单胞菌群体感应系统的影响及机制有可能为中医药治疗支气管扩张症中铜绿假单胞菌感染提供新思路及新方法。

多年以来许多学者的研究结果证实中医药在支气管扩张症治疗中起重要的作用，但对其中进一步的作用通路研究较少。如果从中医经典方千金苇茎汤治疗支气管扩张中铜绿假单胞菌感染入手，研究其对铜绿假单胞菌群体感应系统的影响及作用机制，有可能抓住中医药在支气管扩张症治疗作用通路、作用靶点的主要环节。

千金苇茎汤出自《备急千金药方·卷十七·肺痈第七》, 系唐代医家孙思邀所创, 是中医治疗肺痈的代表方剂。 原方由苇茎、冬瓜仁、桃仁、薏苡仁组成, 具有清肺化痰、逐瘀排脓的功用。而支气管扩张症急性期病因病机多属痰、热、瘀, 多属中医“肺痈”范畴, 故临床常将千金苇茎汤用于治疗支气管扩张症，取得很好疗效，为治疗支气管扩张症急性期(痰热蕴肺型)的有效方药，其能够促使痰液排出, 有利于控制感染，被历代医家推崇[9]。现代药理研究发现千金苇茎汤有与人参相似的“适应原”样作用, 有抗疲劳、抗寒、增强机体应激力的作用,还有增强网状内皮系统吞噬能力,有抗菌、抗病毒的作用。因此，研究千金苇茎汤抑制铜绿假单胞菌群体感应系统来治疗支气管扩张症中铜绿假单胞菌感染是可行的，是一个很有前景的发展方向。

据此，利用现在分子生物学技术及高效液相色谱-质谱技术，以大鼠铜绿假单胞菌气管内注入建立的支气管扩张症模型为研究对象，在千金苇茎汤基本药效评价的基础上，给予千金苇茎汤干预治疗后，检测铜绿假单胞的主要菌毒力因子表达变化及其群体感应系统的系统信号分子表达变化，深入研究千金苇茎汤对支气管扩张症中铜绿假单胞菌群体感应系统的影响及作用机制，将为中医药防治支气管扩张症提供新思路和理论依据，具有十分重要的临床价值，同时为探索支气管扩张症中医药防治研究提供重要方向。

参考文献

[1]成人支气管扩张症诊治专家共识编写组. 成人支气管扩张症诊治专家共识(2012 版)[ J/ CD]. 中华危重症医学杂志：电子版，2012，5(5)：315-328.

[2]C. Martin, G. The′venot, S. Danel, et al. Pseudomonas aeruginosa induces vascular endothelial growth factor synthesis inairway epithelium in vitro and in vivo[J]. Eur Respir J, 2011, 38: 939-946.

[3]Rasamiravaka T, Jedrzejowski A, Kiendrebeogo M, et al. Endemic Malagasy Dalbergia species inhibit quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa PAO1[J]. Microbiology, 2013,159(Pt5):924-38.

[4]金前,黄飞华,周颖,等. 铜绿假单胞菌对支气管扩张患者气道中基质金属蛋白酶-9和金属蛋白酶组织抑制因子-1表达的影响[J]. 中国医学科学院学报, 2012, 34(4): 385-389.

[5]Tateda K, Ishii Y, Kimura S, et al. Suppression of Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing systems by macrolides: a promising strategy or an oriental mystery?[J]. J Infect Chemother, 2007, 13(6):357-67.

[6]Jacobsen JN, Andersen AS, Krogfelt KA. Impact of Pseudomonas aeruginosa quorum sensing on cellular wound healing responses in vitro[J]. Scand J Infect Dis, 2012,44(8):615-619.

[5]Valderrey AD, Pozuelo MJ, Jiménez PA, et al. Chronic colonization by Pseudomonas aeruginosa of patients with obstructive lung diseases: cystic fibrosis, bronchiectasis, and chronic obstructive pulmonary disease[J]. Diagn Microbiol Infect Dis, 2010,68(1):20-7.

[7]Bala A, Gupta RK, Chhibber S, et al. Detection and quantification of quinolone signalling molecule: A third quorum sensing molecule of Pseudomonas aeruginosa by high performance-thin layer chromatography[J]. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 2013,25(930C):30-35.

[8]Cegelski L, Marshall GR, Eldridge GR, et al. The biology and future prospects of antivirulence therapies [J].Nat Rev Microbiol, 2008, 6(1): 17-27.

[9]王冰,苗青. 千金苇茎汤治疗支气管扩张的研究进展[J]. 内蒙古中医药, 2011(23): 109-111.

*基金项目：中国中医科学院西苑医院第三批苗圃项目(No.XY13-10)

doi:10.3969/j.issn.1003-8914.2016.02.063

文章编号：1003-8914(2016)-02-0279-02

收稿日期：(本文校对：何沂2015-03-04)

Study on the Feasibility of Qianjing Weijing Decoction on Pseudomonas Aeruginosa Quorum Sensing System in Bronchiectasis

FAN ChangzhengZHANG WengjingZHANG YanpingMIAO QingZHANG Qiong

(Xiyuan Hospital CACMS, Beijing 100091, China)

Abstract：ObjectiveTo explore the feasibility of Qianjing Weijing decoction on pseudomonas aeruginosa quorum sensing system in bronchiectasis. ResultPseudomonas aeruginosa resistance to antibiotics makes it almost impossible to clear the infection, which causing pulmonary failure and hence death. Researching Pseudomonas aeruginosa quorum sensing system interference drugs is a promising way to reduce its virulence factor production, inhibit the formation of biofilms and increase drug sensitivity. ResultsResearching Qianjing Weijing decoction from the Chinese classic on the inhibition of Pseudomonas aeruginosa quorum sensing system for the treatment of bronchiectasis in Pseudomonas aeruginosa infection is feasible. ConclusionPossibly the main link to seize the pathways and target of Chinese medicine in the treatment of bronchiectasis was starting study the inhibition of Pseudomonas aeruginosa quorum sensing system of Qianjin Weijing decoction..

Key words：Qianjing Weijing decoction; Bronchiectasis; Pseudomonas aeruginosa; Quorum sensing