环丙沙星联合乳铁蛋白多肽嵌合体对铜绿假单胞菌PAO1生物被膜和QS系统信号分子表达的影响

章晓燕

【摘要】 目的：对比分析环丙沙星（CIP）、乳铁蛋白多肽嵌合体（LFchimera）单独使用和二者联合使用处理铜绿假单胞菌对其生物膜及密度感知（QS）系统信号分子（AHL）生成的抑制作用。方法：以铜绿假单胞菌野生菌株PAO1作为实验菌株，随机分为5组，分别为对照组（未做任何处理），实验组分为CIP（0.04 μg/ml）处理组、LFchimera（0.25 μmol/L）处理组、LFchimera（1.00 μmol/L）处理组、CIP（0.04 μg/ml）+LFchimera（1.00 μmol/L）处理组，分别定量测定且比较各组PAO1生物被膜和QS系统信号分子表达情况。结果：CIP组、LFchimera（0.25 μmol/L）组、LFchimera（1.00 μmol/L）组、CIP+LFchimera组与对照组相比；LFchimera（1.00 μmol/L）组与CIP组/LFchimera（0.25 μmol/L）组相比；CIP+LFchimera组与其他所有组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，差异有统计学意义（P<0.05）。CIP组与LFchimera（0.25 μmol/L）组相比，差异无统计学意义（P>0.05）。结论：CIP和LFchimera联用抑菌作用增强，此抑制作用可能与抑制QS系统信号分子有关。

【关键词】 环丙沙星； 乳铁蛋白； 铜绿假单胞菌； 密度感知系统

中图分类号 R378.99 文献标识码 B 文章编号 1674-6805（2016）5-0026-02

【Abstract】 Objective：To compare and analyze the Ciprofloxacin（CIP） and Lactoferrin Polypeptide Chimera （LFchimera） used alone and combined use of pseudomonas aeruginosa inhibition of biofilm and quorum sensing（QS） system signaling molecules（AHL） were generated.Method：Pseudomonas aeruginosa strain PAO1 was used as the control group（untreated），CIP（0.04 μg/ml） group，LFchimera（0.25 μmol/L） group，LFchimera（1.00 μmol/L） group，CIP（0.04μg/ml）

+LFchimera（1.00 μmol/L） group，the expression of POA1 and QS system were checked.Result：CIP group，LFchimera（0.25 μmol/L） group，LFchimera（1.00 μmol/L），

CIP+LFchimera group and control group，LFchimera（1.00 μmol/L） group and CTP group/LFchimera（0.25 μmol/L） group，CIP+LFchimera group and other groups，the expression of POA1 and QS system were significantly decreased，the differences were significant（P<0.05）.There was no significant difference between CIP group and LFchimera（0.25 μmol/L） group，the difference was no statistically significant（P>0.05）.Conclusion：The inhibitory effect of CIP and LFchimera was enhanced，which may be related to the inhibition of QS signaling molecules.

【Key words】 Ciprofloxacin； Lactoferrin； Pseudomonas aeruginosa； Quorum sensing system

First-authors address：Hospital of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine in Zhejiang Province，Hangzhou 310003，China

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2016.5.013

銅绿假单胞菌是医院内感染的重要病原菌之一，易形成耐药性，机制多样，其中之一是其表面可形成一层生物膜，从而阻挡抗菌药物的渗透，而生物膜的形成又与QS系统有关。有关研究表明LFchimera可杀死铜绿假单胞菌，且可抑制生物被膜及毒力因子的生成[1-2]。临床上常用的抗菌药物CIP，虽效果显著但是耐药性不容忽视[3-4]。故本实验将CIP与LFchimera联用，探究是否能取得更有效的抗菌作用，为临床用药给提供依据。

1 材料与方法

1.1 菌株与试剂

实验所用铜绿假单胞菌野生菌株PAO1购自上海桑戈生物科技有限公司。CIP购自郑州晨美化工产品有限公司，LFchimer购自华北巨胜有限公司。

1.2 方法

以铜绿假单胞菌野生菌株PAO1作为实验菌株，随机分为5组，分别为对照组4株（未做任何处理），实验组分为CIP（0.04 μg/ml）处理组4株、LFchimera（0.25 μmol/L）处理组4株、LFchimera（1.00 μmol/L）处理组4株、CIP（0.04 μg/ml）

+LFchimera（1.00 μmol/L）处理组4株，分别定量测定且比较各组PAO1生物被膜和QS系统信号分子表达情况。

1.3 检测指标

生物膜定量检测：酶标分析仪测定A590；QS系统信号分子检测：分光光度计检测ONP的A420即可。

1.4 统计学处理

本实验采用SPSS 17.0统计学软件对所得数据进行整理分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，计数资料采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

CIP（0.04 μg/ml）组、LFchimera（0.25 μmol/L）组、LFchimera（1.00 μmol/L）组、CIP+LFchimera组与对照组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，差异有统计学意义（P<0.05）；CIP组与LFchimera（0.25 μmol/L）组相比，差异无统计学意义（P>0.05）；LFchimera（1.00 μmol/L）组与CIP组/LFchimera（0.25 μmol/L）组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，差异有统计学意义（P<0.05）；CIP+LFchimera组与其他所有组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表達均下降，差异有统计学意义（P<0.05），见表1。

3 讨论

铜绿假单胞菌是目前常见的院内感染病原菌和条件致病菌，多引发支气管扩张和慢性阻塞性肺病等疾病，本菌所引起的感染病灶有导致血行散播的危险，从而引发菌血症和败血症，危害严重。铜绿假单胞菌感染难治的原因在于生物膜的生成和多种毒力因子的产生，生物膜可抵御药物的杀伤以及宿主的免疫，并且为细菌的在适宜条件下的扩散和游离提供了场所和机会，常常造成机体的反复感染[5-6]。且生物膜之间有信号交流的功能，使其造成的感染更加棘手，给临床治疗带来了很大挑战。而QS系统信号分子具有调控毒力因子的表达、生物膜的生成、质粒的转移等生理功能，已成为治疗与生物膜相关性感染的新靶点。CIP是临床常用的抗铜绿假单胞菌的药物，具有强大的杀铜绿假单胞菌活性以及较好的药动学特点，其作用靶点是QS系统信号分子，可有效控制生物膜和毒力因子的表达。LFchimer可与铁结合，从而抑制细菌生物膜的生成，降低细胞膜的稳定性，阻止致病菌入侵。且可通过抑制QS系统减弱毒力因子的表达，是一种广谱抗菌药。而CIP与LFchimer联合使用在抗铜绿将单胞菌方面具有协同作用[7-8]。

本实验结果表明，CIP（0.04 μg/ml）组、LFchimera（0.25 μmol/L）组、LFchimera（1.00 μmol/L）组、CIP+LFchimera组与对照组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，可见CIP、LFchimera对铜绿假单胞菌均具有抑制作用；CIP组与LFchimera（0.25 μmol/L）组相比，差异无统计学意义；LFchimera（1.00 μmol/L）组与CIP组/LFchimera（0.25 μmol/L）组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，可知一在定范围内LFchimera的抑菌作用随着浓度的升高而增强，故可适当提高浓度增强抑菌作用；CIP+LFchimera组与其他所有组相比，POA1生物膜和QS系统信号分子表达均下降，可知二者在各自具有抑菌作用的前提下，联合使用增强了抑菌效果，提示二者具有协同作用，为临床给药提供了实验室依据。

综上所述，CIP、LFchimeraCIP对铜绿假单胞菌均有一定的抑制作用，CIP联合LFchimera在抑菌方面具有协同作用，可显著增强抑菌作用，该作用可能是通过抑制QS系统信号分子的表达和生物膜的生成而实现的。

参考文献

[1]左鹏.环丙沙星与乳铁蛋白多肽嵌合体联用对铜绿假单胞菌生物膜及密度感知系统信号分子生成的抑制作用[J].医药导报，2015，34（1）：35-37.

[2]柴栋.环丙沙星脂质体对铜绿假单胞菌的体外抗菌活性.中国临床药理学杂志，2010，26（10）：740-742.

[3]范华.铜绿假单胞菌的临床分布及对环丙沙星耐药机制的研究[J].中国实验诊断学，2014，18（3）：437-440.

[4]汪以真.乳铁蛋白及乳铁蛋白结构抗菌功能及基因表达[J].中国畜牧杂志，2003，3（12）：52-53.

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[6]程德勇.乳铁蛋白对机体免疫功能的影响[J].临床儿科杂志，2009，27（2）：182-183.

[7]卢蓉蓉.乳铁蛋白抑菌活性及机理研究[J].食品科学，2008，29（2）：238-239.

[8]李娜.乳铁蛋白免疫调节作用的研究[D].天津：天津商业大学，2009.

（收稿日期：2015-10-21）