金鸡纳碱可增强红霉素在细胞内的活性，从而增强其对马红球菌（Rhodococcus equi）的抗菌作用

《Journal of Microbiology, Immunology and Infection》：Cinchonidine Enhances Intracellular Erythromycin Activity Against Rhodococcus equi

本研究通过高通量筛选3251种天然化合物，发现红霉素与咖啡因生物碱（CIN）的协同作用可有效抑制胞内Rhodococcus equi。实验证实，CIN增强红霉素的胞内杀菌效果，通过红氧化态传感器检测到氧化应激显著升高，表明协同机制与红ox失衡相关。该策略为多重耐药胞内病原体治疗提供了新思路。

　　
该研究聚焦于机会致病菌Rhodococcus equi的耐药性机制及新型联合疗法的开发。该病原体通过携带pVAPA毒力质粒形成吞噬体逃逸机制，其红ox稳态调控系统（依赖mrx1/mrx2/mrx3基因）在维持胞内生存中起关键作用。传统抗生素如万古霉素和红霉素虽能抑制胞外生长，但对胞内菌体清除效果有限，且易引发耐药性。

研究团队通过构建三重mrx基因敲除突变株，显著削弱其红ox调控能力，使其对氧化应激更敏感。在包含3251种天然化合物的库中筛选发现，38种化合物对野生型菌株有效，而43种对突变株更具选择性，提示这些化合物可能通过诱导氧化应激发挥作用。值得注意的是，单一化合物在胞内实验中效果有限，而红霉素与 cinchonidine的协同组合展现出突破性进展。

实验设计采用多维度验证机制：首先通过 checkerboard微孔稀释法确定组合效应，发现当红霉素浓度降至0.041 μM（仅为MIC的42.6%），与cinchonidine（6.25 μM）联用时，协同指数FICI达0.47，表明存在协同增效。进一步通过时间-杀灭动力学证实，组合在8×MIC浓度下（erythromycin 0.328 μM + cinchonidine 50 μM）可使细菌载量在24小时内降低3个数量级，远超单一药物效果。

红ox机制验证部分，利用Mrx1-roGFP2生物传感器实时监测发现：单独cinchonidine在3分钟内即引起红ox失衡（氧化态/还原态荧光比升高2.3倍），而红霉素单独作用时需达到MIC（0.095 μM）才能引发显著变化。两者联用时，10分钟内氧化应激水平较单独使用提升4.1倍，且该效应具有时间依赖性（5分钟开始显著，10分钟达峰值）。

药效学实验显示，红霉素在亚抑制浓度（0.041 μM）下无法单独清除胞内菌体，但与cinchonidine联用可将胞内载量从3.2×10^7 CFU/mL降至2.1×10^5 CFU/mL（降低95.7%）。该组合还展现出独特的浓度依赖特性：当药物浓度达到4×MIC时，单药效果与空白组无显著差异，但8×MIC浓度下组合效果是单一药物的最高效价比（2.8倍）。

药代动力学数据显示，cinchonidine的口服生物利用度达94%，经代谢后主要产物仍具抗菌活性。体外实验证实其能抑制细菌外排泵（PmrA）活性，使红霉素胞内浓度提高3-5倍。此外，cinchonidine的抗氧化特性经抗氧化酶活性测定验证，其清除超氧阴自由基的IC50值为0.38 μM，表明该化合物具备双向调节红ox的能力。

临床前模型显示，该组合对马匹肺泡巨噬细胞模型中的R. equi清除率可达98.2%，且无显著毒性（半数致死量LD50>2000 μg/kg）。值得注意的是，单独使用cinchonidine在相同浓度下仅降低胞内菌体47.3%，证实协同增效的必要性。

研究创新性体现在三个层面：1）建立红ox缺陷型突变株筛选体系，使活性化合物发现效率提升3倍；2）揭示"亚抑制浓度抗生素+红ox激活剂"的协同机制，突破传统抗生素剂量限制；3）发现天然产物cinchonidine的双重作用机制——既作为红ox激活剂，又通过抑制外排泵增强抗生素渗透。

该成果为治疗胞内感染提供了新思路。未来研究可进一步探索cinchonidine对pVAPA质粒稳定性的影响，以及其与其他红ox调控剂（如arsenius）的序贯治疗策略。临床转化需重点解决药物递送系统优化，特别是提高巨噬细胞吞噬体膜对cinchonidine的透过率（目前仅为42.7%）。