重组融合蛋白Ph-PA对绿脓杆菌体内体外抗菌活性的初步研究

摘要

绿脓杆菌是临床上常见的机会性革兰阴性致病杆菌，常感染烧伤病人、癌症患者等免疫力低下的人群，由于绿脓杆菌只对非常有限的数种抗生素敏感，对其感染的治疗常很困难，由该菌引起的菌血症、肺炎、心内膜炎和骨髓炎的死亡率都比其它致病菌高。对绿脓杆菌的治疗通常需要联合用药，但是仍然不能避免耐药的发生，耐药绿脓杆菌特别是多重耐药绿脓杆菌(mutildrug-resistant Pseudomonas acruginosa，MDRPA)的出现正严重威胁着人类健康，因此迫切地需要发展新型的抗菌素。 大肠菌素Ia是大肠杆菌分泌的一种多肽类细菌素，可识别同种异株的大肠杆菌并在菌膜上形成致死性离子通道而杀死细菌。这种杀伤方式非常有效，当大肠菌素的浓度等于甚至小于0.1nmol时仍然能实现对细菌的有效攻击，丘小庆等利用金黄色葡萄球菌信息素AgrD分子能自主寻找生存环境中同种菌体细胞膜上受体的生物学特性，通过将金黄色葡萄球菌信息素AgrD1的N-端和大肠菌素Ia C．端相连构建了抗金黄色葡萄球菌工程多肽(Pheromonicin-SA，Ph-SA)，在体内体外实验中，Ph-SA对金黄色葡萄球菌特别是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌表现出了强大的杀伤作用，按照相同分子量进行标化，其体内效果强于苯唑西林500余倍。在验证实验中，丘小庆等将AgrD1的C-端与大肠菌素Ia的N-端相连接，发现该融合多肽虽不能抑制金黄色葡萄球菌的生长，却对绿脓杆菌特别是临床分离多重耐药株表现出强于野生型大肠菌素和Ph-SA的杀伤作用。故该融合多肽被命名为Pheromonicin-Pseudomonas aeruginosa(Ph-PA)。 本研究将重组质粒转化入大肠杆菌TG1工程菌中，经增殖、破菌和提取上清后，经离子交换纯化后获得Ph-PA。体外抗菌实验中，采用了微量稀释法检测了Ph-PA对临床分离株(分别为头孢他啶敏感株和头孢他啶耐药株)的最小抑菌浓度(MIC)，并比较了Ph-PA与头孢他啶、哌拉西林、左氧氟沙星、庆大霉素等的抗菌活性差异。在体内抗菌实验中，建立了小鼠全身感染模型，观察了Ph-PA．及对照药物对小鼠的保护作用，并绘制出生存曲线图。 结果表明：体外抗菌实验中，Ph-PA对绿脓杆菌的抗菌作用表现为剂量相关性，是一种杀菌剂，对临床分离头孢他啶敏感株和头孢他啶耐药株的最小抑菌浓度间无统计学差异。Ph-PA对绿脓杆菌的抗菌作用具有相对的靶向特异性。与现有常用抗生素相比Ph-PA表现出了更强大的抗菌作用，以最小抑菌浓度4 μ g/ml计算，按照相同分子量进行比较，Ph-PA的抗菌活性是头孢他啶的220倍，哌拉西林的2200倍，左氧氟沙星的85倍，庆大霉素的150倍。与体外实验结果类似，在体内实验中，Ph-PA也表现出了强大的抗菌活性，在现有抗生素的临床用药量范围内，Ph-PA更是表现出了强于现有抗生素的体内抗菌活性，特别是对多重耐药临床分离株，按照相同分子量进行比较，Ph-PA的体内保护作用是头孢他啶的1100倍，哌拉西林的2300倍，左氧氟沙星的280倍，阿米卡星的440倍。综上所述，Ph-PA是一种具有开发潜力的新型抗菌素前体，其抗菌方式可望成为绿脓杆菌治疗感染的一种新思路和方向。

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综述：绿脓杆菌密度感应现象研究进展

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