中西合璧-土槿皮乙酸联合氟康唑抗热带念珠菌
作者:李贞,上海中医药大学附属龙华医院检验科
近年来,热带念珠菌所致的血液感染逐年升高,成为亚洲地区引发念珠菌血症最常见的非白念珠菌[1]。热带念珠菌所致的血液感染死亡率高达 68%,严重威胁患者生命健康[2]。而且热带念珠菌比其他种类念珠菌更容易对唑类抗真菌剂产生耐药性[3]。
念珠菌生物膜对抗真菌药物的耐药性是其浮游细胞的 1000 倍[4]。生物膜是由菌株自身产生的细胞外基质包裹菌细胞(酵母细胞、 菌丝)所形成的微生物群落。念珠菌通过黏附可以在医疗器械(静脉留置导管、人工心脏瓣膜、置换关节等)及宿主组织中形成生物膜,其内的酵母细胞可播散至其他部位引发局部或全身的感染。据美国国家卫生研究院估计,大约80%的微生物感染都是由生物膜引起的[5]。
土槿皮乙酸(pseudolaric acid B,PAB)是一种二萜酸,为我国传统抗真菌药物土槿皮的主要活性成分,据记载自 17 世纪土槿皮就被用于治疗皮肤真菌感染[6-7]。联合用药是临床应对耐药加剧的常用方法,在增强抗真菌药物疗效的同时,也可减少药物的不良反应。有些中药的天然活性成分可以显著增强耐药真菌对抗真菌药物的敏感性。
2020 年 8 月 5 日,上海中医药大学附属龙华医院检验科胡晓波团队在Infection and drug resistance 杂志发表了题为 「Synergistic Effect of Pseudolaric Acid B withFluconazole Against Resistant Isolates and Biofilm of Candida tropicalis 」 的研究成果[8]。该研究发现 PAB 与氟康唑联用不仅可抑制热带念珠菌游离细胞的生长,也可抑制生物膜的形成。
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研究内容
1.PAB 与氟康唑联合应用杀灭热带念珠菌游离细胞
首先,收集对氟康唑耐药及敏感的热带念珠菌,采用微量稀释法及棋盘式微量稀释法测定 PAB 单独及与氟康唑联用时的最小抑菌浓度(MIC),以部分抑菌浓度指数(FICI)评估联用时药物体外相互作用的方式。
结果发现 PAB 单独作用时,对氟康唑耐药及敏感的热带念珠菌有类似的抑菌效果,中位 MIC 为 8~16 μg/mL。而 PAB 与氟康唑联用时,对耐药菌株有较好的协同抑菌作用,二者在较低的药物浓度即可达到较好抑菌效果。
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2.PAB 与氟康唑单独使用对生物膜形成的抑制效果
经 XTT 法测定 PAB 与氟康唑单独使用时对热带念珠菌生物膜的抑制效果。将 PAB、 FLC 分别在生物膜形成的不同时期(0h、 2h、 6h、 24h)作用于生物膜形成的不同时相。
结果发现单独使用 PAB 对早期生物膜有较好抑制效果,且优于 FLC,但对发展期及成熟期生物膜抑制效果不佳。
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3.PAB 与氟康唑联合应用对生物膜形成的抑制效果
经 XTT 法测定药物联用对热带念珠菌生物膜活性的抑制效果,发现 PAB 与氟康唑联用时对早期、发展期及成熟期生物膜均有较好抑制效果。氟康唑本身对成熟生物膜的抑制作用较弱,但当一定浓度 PAB 存在时,随着氟康唑药物浓度的升高,对生物膜的抑制率也逐渐升高。
二者联用,在 64 μg/mL PAB 条件下,2、32、256 μg/mL 氟康唑对成熟生物膜的抑制率分别为 50%、70%、 80%。
4. 荧光显微镜及扫描电镜表征
之后经荧光显微镜及扫描电镜观察药物作用下生物膜细胞的形态改变。可见与唑类药物不同,PAB 不仅能显著抑制孢子萌发,还能破坏细胞的完整性,引起细胞出现变形、塌陷、破损等变化。
图片来源:Infection and drug resistance
研究总结
PAB 单独使用时,对氟康唑敏感及耐药热带念珠菌具有相似的抑菌效果,表明 PAB 可能具有与氟康唑不同的作用位点或作用机制。PAB 不仅自身能抑制热带念珠菌的生长,与氟康唑联用对耐药菌株及生物膜均有较好的协同抑菌效果。
延伸阅读
鉴于对临床常用唑类抗真菌剂耐药的念珠菌逐年增多,找寻有效治疗的新型药物受到更为广泛的关注。中药中某些单体成分、提取物及复方不仅能抑制致病念珠菌生长,还与氟康唑有协同抑菌的作用,可显著增加氟康唑对耐药念珠菌的敏感性,在降低药量的同时达到较好的抑菌效果,为新药开发及药物减毒研究提供了新的思路[9]。
2017 年 GaoXiang Shi 等人在 Biomedicine & Pharmacotherapy 杂志发表的研究表明小檗碱联合氟康唑可以下调麦角甾醇生物合成相关基因 ERG11 及药物外排泵相关基因 CDR1、 MDR1的表达[10]。
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2018 年 Lee HS 等人研究发现白芍醇提物不仅可以降低白念珠菌一系列与黏附过程密切相关的 ALS3、HWP1 基因表达,而且还能有效抑制白色念珠菌在聚丙乙烯材料黏附[11]。
我国中医药资源丰富,蕴藏很多具有抗菌活性的物质,这些研究可以为临床抗真菌感染及新型抗真菌药物的研发提供新的思路。