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植物源复合物RHRet的抗菌机制研究:靶向细菌氧化应激与生物膜形成的协同作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月31日 来源:Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences 2.6
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本研究针对耐药性金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)感染难题,通过分子对接和体外实验揭示了植物复合制剂RHRet的抗菌机制。研究人员发现RHRet能显著抑制细菌生长(IC50 50% v/v)、破坏生物膜形成(降低60%),并通过调控PerR/SodA/KatG蛋白增强氧化应激(LPO升高30%)。该研究为开发新型植物源抗菌剂提供了理论依据,论文发表于《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》。
在抗生素耐药性日益严重的今天,金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)已成为临床感染的主要病原体之一。这种顽固的细菌不仅能形成难以清除的生物膜,还能产生透明质酸酶等侵袭性酶类,导致伤口感染迁延不愈。传统抗生素治疗面临严峻挑战,而植物源天然化合物因其多靶点作用机制和低毒性特点,正成为抗感染研究的新热点。
来自Chettinad Academy of Research and Education的研究团队在《Beni-Suef University Journal of Basic and Applied Sciences》发表了一项创新研究。他们开发了一种名为RHRet的植物复合制剂,包含余甘子(Phyllanthus emblica)、姜黄(Curcuma longa)等8种药用植物的活性成分。这种配方基于阿育吠陀医学传统,但首次通过现代科学技术系统验证了其抗菌机制。
研究采用分子对接、抑菌圈实验、生长曲线分析等技术手段。通过PyRx软件对24种植物活性成分与细菌氧化应激相关蛋白(PerR、SodA、KatG)进行对接;使用ATCC 25923标准菌株进行体外抗菌实验;通过结晶紫染色法评估生物膜抑制效果;并检测了氧化应激标志物(LPO、SOD等)的变化。
分子对接分析显示:
Chebulinic acid(诃子酸)与KatG蛋白结合能达-11.4 kcal/mol,形成稳定氢键和疏水相互作用;Savinin(紫檀素)与PerR蛋白通过π-π堆积作用结合(-8.7 kcal/mol);Calocedrin(红檀素)可同时靶向SodA和KatG蛋白。这些结果预示RHRet可能通过干扰细菌抗氧化系统发挥作用。
抗菌活性验证发现:
• 抑菌圈实验显示100% RHRet产生6.6±0.04 mm抑制圈,虽不及庆大霉素(25±2 mm),但呈现剂量依赖性
• 生长曲线表明50% RHRet显著抑制对数期生长(OD600降低40%)
• MIC测定显示50-100% RHRet使细菌存活率下降至30%
生物膜抑制方面:
70-100% RHRet处理使生物膜生物量减少50-60%(p<0.01),且能抑制67%的透明质酸酶活性,这解释了其抗侵袭机制。
氧化应激调控研究揭示:
• 100% RHRet+H2O2组LPO水平升高35%(p<0.05)
• SOD活性下降40%(p<0.01),而Catalase活性无显著变化
• 总硫醇含量在100% RHRet组恢复至正常水平80%
讨论部分指出,RHRet的独特价值在于其多组分协同作用:Chebulinic acid等成分靶向细菌抗氧化系统,而Curcumin等破坏生物膜结构。与传统抗生素相比,这种"多管齐下"的作用模式更难诱发细菌耐药性。值得注意的是,虽然体外效果显著,但作者强调需进一步开展动物实验验证安全性和体内疗效。
这项研究为开发新型植物源抗菌剂提供了重要依据,特别对慢性伤口感染等顽固性细菌感染具有潜在应用价值。其创新点在于首次系统阐明了多植物复合制剂的协同抗菌机制,为传统医学现代化研究提供了范本。未来研究可优化配方比例,并探索与常规抗生素的联合应用方案。
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