重新定位拉米夫定(LAM):对抗铜绿假单胞菌的潜在新武器

【字体: 时间:2025年03月06日 来源:AMB Express 3.5

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  为应对抗生素耐药问题,研究人员探究拉米夫定(LAM)对铜绿假单胞菌的作用,发现其有抗致病和抗群体感应(QS)活性,或可用于治疗感染。

  # 拉米夫定:对抗铜绿假单胞菌感染的新希望?
在微观的细菌世界里,铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)可谓是臭名昭著的 “捣乱分子”。它能在各种环境中顽强生存,作为机会致病菌,常常趁人体免疫力下降时发动攻击,让艾滋病患者、癌症患者、严重烧伤患者以及囊性纤维化患者等群体深受其害 ,引发肺部、血液、尿路等多个身体系统的感染。更棘手的是,这家伙还练就了一身 “抗药本领”,对多种抗生素产生耐药性,其形成的生物膜就像一层坚固的 “铠甲”,把抗生素挡在外面,使得治疗困难重重。面对这一严峻的健康挑战,寻找新的治疗方法迫在眉睫。
在此背景下,来自沙特阿拉伯国王阿卜杜勒阿齐兹大学、埃及扎加济格大学等机构的研究人员开展了一项意义重大的研究,相关成果发表在《AMB Express》杂志上。他们把目光聚焦在拉米夫定(Lamivudine,LAM)这款药物上,试图探索它对铜绿假单胞菌的潜在作用。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先是体外实验,通过肉汤微量稀释法测定 LAM 对铜绿假单胞菌 PAO1 标准菌株的最小抑菌浓度(MIC) ,以此确定后续实验中使用的亚抑菌浓度(sub - MIC)。同时,采用多种实验方法分别检测 LAM 对细菌生长、生物膜形成、群集运动、蛋白酶活性和绿脓菌素产生的影响。其次,在分子水平上,运用定量实时 PCR 技术评估 LAM 对群体感应(Quorum Sensing,QS)基因表达的影响;借助分子对接和分子动力学模拟技术,深入探究 LAM 与 QS 受体的结合能力和相互作用。最后,进行小鼠体内实验,验证 LAM 的抗致病活性,通过给小鼠注射铜绿假单胞菌和 LAM 处理后的细菌,观察小鼠的存活情况。

下面来看看具体的研究结果:

  1. LAM 对 PAO1 生长的影响:研究发现,LAM 在 2.5mg/ml 时能抑制 PAO1 的生长,而实验选用的亚抑菌浓度(0.625mg/ml,即 ?MIC)对 PAO1 的生长没有显著影响,这为后续研究其抗毒力和抗 QS 活性排除了生长干扰因素。
  2. 抗生物膜活性:通过生物膜抑制实验表明,LAM 对 PAO1 生物膜具有强大的抑制作用,可使生物膜形成减少 45%,有效削弱了细菌的 “防御堡垒”。
  3. 抑制群集运动:群集运动实验显示,LAM 显著抑制了 PAO1 的群集运动,抑制率达到 50%,降低了细菌的扩散和感染能力。
  4. 抗蛋白酶活性:在蛋白酶活性抑制实验中,LAM 处理后的 PAO1 蛋白酶活性明显降低,减少了 40%,降低了细菌对宿主组织的破坏能力。
  5. 抑制绿脓菌素产生:绿脓菌素抑制实验表明,LAM 能使 PAO1 的绿脓菌素产生减少 36.67%,减轻了细菌对宿主细胞的损伤。
  6. 下调 QS 基因表达:定量实时 PCR 结果显示,LAM 显著下调了 QS 基因 LasI、LasR、RhlI、PqsA 和 PqsR 的表达,下调幅度在 45.7% - 91.2% 之间,从基因层面抑制了细菌的群体感应系统。
  7. 分子对接分析:分子对接研究发现,LAM 与 LasR、RhlR 和 PqsR 这三种 QS 受体具有较高的结合亲和力,结合能力甚至超过了正常配体,这表明 LAM 能够有效干扰 QS 信号传导。
  8. 分子动力学模拟:模拟结果显示,LAM 与 QS 受体形成的复合物在模拟过程中表现出良好的稳定性,进一步证实了 LAM 与 QS 受体的结合效果和潜在的抗毒力活性。
  9. 小鼠生存实验:在小鼠生存实验中,LAM 展现出强大的保护能力,使感染铜绿假单胞菌的小鼠存活率达到 100%,与未感染的阴性对照组相同,而未处理的 PAO1 则导致小鼠 100% 死亡。

综合上述研究,研究人员得出结论:LAM 具有显著的抗致病和抗 QS 活性,能够有效干扰铜绿假单胞菌的生物膜形成、群集运动,抑制毒力因子(如绿脓菌素和蛋白酶)的产生,并下调 QS 基因的表达。在体内实验中,LAM 也充分证明了其对小鼠的保护作用。这一研究成果意义非凡,为治疗耐药性铜绿假单胞菌感染提供了新的方向。LAM 有望与传统抗生素联合使用,成为治疗严重铜绿假单胞菌感染的辅助疗法,为解决抗生素耐药问题带来了新的希望。不过,研究人员也指出,在将 LAM 应用于临床之前,还需要进一步开展药理学和药学研究,以排除可能存在的副作用。

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