氨溴索增强左氧氟沙星在铜绿假单胞菌生物被膜形成时的杀菌作用 左氧氟沙星对铜绿假单胞菌试验

  【摘要】目的 观察盐酸氨溴索(AMB)对铜绿假单胞菌(P.a)的生物被摸(BF)破坏清除作用及其与左氧氟沙星(LFX)联合后对BF内P.a的影响。方法 分别建立PAO1的3 d和7 d体外BF模型,随机(随机数字法)分为空白对照组、AMB组,AMB+LFX组。AMB质量浓度分别为256 μg/ml和512 μg/ml。于体外早期和成熟BF模型形成后,分别加入不同质量浓度的AMB,作用24 h后,连续稀释法行载体表面BF内P.a活菌计数,SEM观察载体表面BF形态学变化; 采用单因素方差分析法(One-Way ANOVA)进行计量资料的统计分析。结果 无论是早期BF还是成熟期BF,药物作用24 h后SEM观察,AMB组载体表面BF较空白对照组明显减少,并且随着AMB质量浓度的增加,载体表面BF呈减少趋势。无论是早期BF还是成熟期BF,1 μg/ml的 LFX组可以减少BF内细菌(P[1]。P.a有多种生存策略,最主要的是能形成生物被膜(biofilm,BF)。Zhao和Liu[2]报道化痰药N-乙酰半胱氨酸可以抑制细菌在物体表面的黏附,减少和预防形成BF,显示出BF抑制剂的特性。盐酸氨溴索(ambroxol, AMB)是临床广泛应用于各科的药物之一,有溶解粘蛋白、抗炎和抗氧化作用[3],其作用机制和N-乙酰半胱氨酸有相似之处。但是,对BF的作用,目前还不完全清楚。本研究针对这一问题进行了探讨。
  1 材料与方法
  1.1 材料
  载体为医用输液管(截为10 mm,备用)。实验菌株为P.a野生株PAO1(由丹麦哥本哈根大学临床微生物研究室提供);ATCC 27853(广西医科大学第一附属医院微生物室提供)。培养基及药物:LB(Luria-Bertani)(Sigma公司);盐酸氨溴索(批号:100599-200502,中国药品生物制品检验所);左氧氟沙星(LFX,批号:130537-200301,中国药品生物制品检验所)。仪器:恒温摇晃培养箱(中国科学院武汉科学仪器厂);SPX型智能生化培养箱(宁波江南仪器厂);台式低温高速离心机(5410R,德国Eppendof);超声震荡清洗机[B-2500 S-MTH 必能信超声(上海)有限公司];扫描电镜(S-800日本)。
  1.2 方法
  1.2.1 药物对PAO1最低抑菌浓度(MIC)的测定 试管二倍稀释法测定LFX和AMB对实验菌株PAO1野生株的MIC,同时平行测定其对质控菌株ATCC 27853的MIC作质量控制。敏感性分类和质量控制均采用美国临床检验标准委员会推荐标准。
  1.2.2 生物被膜体外模型的制备 细菌BF的制备:按文献[4]方法,采用输液管为载体进行BF 的培养。取隔夜培养的含有PAO 1 的肉汤, 比浊仪调定为0.5麦氏单位, 吸取0.1 ml菌液种入到含有4.9 ml LB液及10 mm输液管载体的24孔板中, 37 ℃培养, 隔日更换LB液,培养3 d得到早期BF,培养7 d 得到成熟BF。
  1.2.3 扫描电镜标本的处理与观察 将输液管在2.5%戊二醛中固定,PBS中漂洗,梯度乙醇脱水,真空喷镀金粉。观察与摄片条件: 电压20 kV ,放大倍数:3750。
  1.2.4 P.a 的BF内存活菌菌落计数 取出输液管载体,10 ml生理盐水冲洗载体表面的浮游菌,然后放入加有2 ml无菌生理盐水的小试管中,超声震荡10 min脱膜,涡旋1 min使菌液充分混匀。连续稀释法进行载体表面活菌计数计算细菌浓度,然后换算输液管细菌计数的常用对数。结果用均数±标准差(x±s)表示,每次测定均重复测3 次计算平均值。
  1.2.5 AMB和LFX联合用药方法 分别设置空白对照组、LFX组、以及LFX+AMB组,每组6份载体。LFX终质量浓度为1 μg/ml,AMB终质量浓度分别为256 μg/ml、512 μg/ml。空白对照组使用无菌生理盐水。将上述各组药物加入24孔培养板中,每孔液体为2 ml。将附有早期或者成熟BF的输液管经无菌生理盐水充分漂洗后放入各孔中,37 ℃孵育24 h。
  1.3 统计学方法
  采用SPSS for windows 13.0 统计软件进行分析处理。采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验,以P0.05);当LFX联合的AMB质量浓度增加至512 μg/ml时,则BF内活菌计数明显降低(P[5]。细菌BF中,胞外多糖纤维或多糖-蛋白质复合体纠缠在一起并交错成立体网状,间隙内充满了带有负电荷的藻酸盐,形成黏稠致密的黏液样物质,它们构成细菌生长的外环境,形成坚固的弥散屏障,阻碍了抗生素的渗透和弥散[5]。在这种状态下,抗菌药物只能杀灭表层细菌,而无法以有效浓度渗透至深部细菌之中,成为慢性感染的重要原因。   有研究发现14、15元环大环内酯类[6]抗生素和磷霉素[7]等可以破坏已经形成的BF,并与其他抗生素对BF内细菌有协同杀菌作用;中草药金银花、黄芩对BF的破坏作用等[4,8]也逐渐引起人们的关注。
  本研究发现,早期或者成熟BF,经512 μg/ml AMB作用24 h以后,载体表面BF均有不同程度的减少,部分被清除破坏,以早期BF的变化明显。说明一定质量浓度的AMB可破坏BF的形态结构,使其变得稀疏,从而增加抗生素的渗透,增加BF内P.a接触到的抗生素量。随后笔者进行的AMB和LFX的联合实验表明,BF经LFX与不同质量浓度AMB联合作用后,载体BF内P.a均较LFX单独使用时减少(Pst century: pharmacological and clinical update[J]. Expert Opin Drug Metab Toxicol, 2008,4(8):1119-1129.
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  (收稿日期:2012-04-27)
  (本文编辑:邵菊芳)
  DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-0282.2012.11.011
  基金项目:国家自然科学基金(30760084);广西壮族自治区卫生厅基金课题(Z2010334);广西壮族自治区中医药管理局基金课题(gzzc1138);广西壮族自治区教育厅课题(桂教201106LX092);本研究获得广西大型仪器网测试补助
  作者单位:530021 南宁,广西医科大学第一附属医院呼吸内科(张东伟现工作于广西柳州市人民医院呼吸内科)
  通信作者:陈一强,Email:kjl071@163.com
  中华急诊医学杂志2012年11月第21卷第11期Chin J Emerg Med,November 2012,Vol.21,No.11
  P1230-P1233

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