大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响及结构定量化分析

摘要

目的利用激光共聚焦显微镜(Confocal Laser Scanning Microscopy,CLSM)观察大蒜素对铜绿假单胞菌PAO1菌株生物膜(biofilms,BF)形成过程的影响,并用ISA(Image Structure Analyzer)软件对BF结构进行定量化分析。方法体外建立1 d、3 d和7 d组PAO1菌株BF模型,每组分3小组,分别用生理盐水、大蒜素128μg/mL、大蒜素10μg/mL作用6 h。通过荧光探针SYTO9/PI标记,利用CLSM进行动态观察,并用ISA软件对其BF结构进行定量分析。结果 (1)生理盐水对照组铜绿假单胞菌生物膜厚度随时间的增加而增加,但在后3 d增加的速度减慢;同时区域孔率(Areal Porosity,AP)呈下降趋势,平均扩散距离(Average Diffusion Distance,ADD)有逐渐增加趋势,结构熵(Textural Entropy,TE)有增加的趋势。(2)7 d组模型中,大蒜素128μg/mL作用后,BF厚度由(28.83±0.67)μm减低到(16.50±0.69)μm;AP由0.76±0.10增加到0.92±0.02;TE由6.78±0.93减低到5.61±0.55。10μg/mL大蒜素干预后,有同样趋势,但效应不如高浓度明显。(3)1 d、3 d模型组,大蒜素作用后同对照组相比,厚度、AP、TE的差异均有统计学意义,趋势同7 d组。结论通过ISA软件对干预前后的BF进行结构定量分析,大蒜素对各个时间段BF的形成均有影响,高浓度效果更显著。