百年“神药”芦丁 第九篇 对耐药性细菌的抑制作用

#多酚 #芦丁 #抗生素耐药性 #细菌 #抗菌活性 #抗菌膜活性 #细胞毒性 #毒力活动机制

多酚作为抗生素耐药细菌的抑制——芦丁干扰细菌毒力的机制

在快节奏的现代生活中，健康已经成为我们每个人无可替代的宝贵财富，然而，许多疾病的悄悄侵袭，往往因为缺乏及时发现和定性，从而变得难以控制，比如2023年下半年，70%耐药性的支原体肺炎流行，是一个非常危险的信号。 今天来分享一篇塞尔维亚兄弟2022年发表的研究报告， 介绍芦丁在多酚类化合物中表现最强的对抗生素耐药细菌的抑制。同时我们也注意到在他们的研究中也涉及了绿原酸的研究， 绿原酸也是我们认为最具潜力的一种水溶性酚类化合物，是金银花的主要抗菌、抗病毒有效药理成分之一，是一种重要的生物合成中间体。

芦丁干扰细菌毒力的机制

抗生素耐药微生物发生率的上升促使新型抗菌药物的开发，其中多酚作为有吸引力的潜在疗法。我们的目的是基于抗菌能力、抗生物膜潜力和缺乏，揭示橙皮素、橙皮苷、柚皮素、柚皮苷、花旗松素、芦丁、异槲皮苷、桑色素、绿原酸、阿魏酸、对香豆酸和没食子酸中最有前途的多酚。对HaCaT的细胞毒性，并进一步测试其抗毒机制。尽管大多数研究的多酚能够抑制细菌生长和生物膜形成，但芦丁观察到最有希望的活性。进一步的研究证明芦丁具有预防/根除铜绿假单胞菌和 MRSA 导尿管生物膜的能力。除了减少生物膜生物量外，芦丁抗生物膜机制还包括降低细胞活力、胞外多糖和细胞外 DNA 水平。治疗后观察到细菌对人角质形成细胞的粘附适度减少。芦丁的抗毒机制包括对铜绿假单胞菌蛋白酶、绿脓素、鼠李糖脂和弹性蛋白酶产生的影响以及lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsA和mvfR基因的下调。芦丁还会干扰膜的通透性。多酚可以抑制抗生素耐药细菌。芦丁已显示出广泛的抗菌和抗生物膜能力，采用了一系列可用于开发新型抗菌药物的机制。

关键词：

多酚；芦丁；抗生素耐药性;细菌;抗菌活性；抗菌膜活性；细胞毒性；毒力;活动机制

1

简介：

当前的抗菌素耐药性 (AMR) 氛围正在导致潜在的全球健康危机。由对抗生素耐药的微生物引起的感染通常会导致住院时间延长，从而导致更高的医疗费用和更高的死亡率[ 1 ]。世界范围内有不同的迹象表明抗生素耐药性的发生率将进一步增加。其中一个迹象是 COVID-19 的爆发，这引发了人们对过度使用抗菌剂和杀菌剂的担忧，这可能会导致抗菌素耐药性升级[ 2 ]。世界范围内不断报道由抗生素耐药细菌引起的感染传播。这一说法的一个证据可以在北欧国家地区观察到，直到 2000 年，该地区记录的 MRSA 病例数量非常少。然而，截至 2016 年，MRSA 病例数量增加了 6-35 倍 [ 3 ]。同样，根据欧洲疾病预防和控制中心 2015 年的数据，13.7% 的铜绿假单胞菌分离株对至少三类抗菌药物具有耐药性，而根据美国的数据，多重耐药 (MDR)铜绿假单胞菌是导致铜绿假单胞菌耐药的原因。13% 的严重医疗保健相关感染 [ 4 ]。医院中发现的鲍曼不动杆菌的耐多药菌株可以流行性传播，是导致患者死亡率增加的原因[ 5 ]。增强这些细菌的持久性和抵抗力的因素之一是它们建立生物膜的能力，生物膜是与微生物感染的慢性性质相关的毒力因子[ 6 ]。微生物生物膜是由微生物组成的复杂群落，这些微生物粘附在生物或非生物表面区域，并被含有细胞外DNA (eDNA)、蛋白质和多糖的细胞外基质包围[ 7 ]。生物膜由于其复杂的结构而导致抗生素耐药性，干扰抗生素的生物利用度，并可能降低生物膜内的抗生素水平，尽管其功效降低[ 8 ]。细胞外基质的成分（如多糖和 eDNA）由于干扰抗生素渗透和抗生素抗性基因的水平转移而有助于抗生素抗性[ 9 ]。有人建议采用组合治疗作为通过靶向细胞外聚合物基质和微生物细胞来消除生物膜的策略[ 10 ]。

最近的一篇评论提供了抗毒力作为一种替代抗菌策略的见解，该策略基于阻碍细菌毒力因子而不是细菌生长。一些具有抗毒力方法的药物已经获得批准，而另一些药物正在进行临床研究。使用基于抗毒力的方法的优点是减少选择压力，从而减少产生耐药性的机会，以及对健康微生物群的干扰最小化[ 11 ]。迄今为止研究的广泛抗毒策略包括病原体群体感应系统的淬灭、细菌功能膜微域的拆卸以及干扰生物膜形成和细菌毒素[ 12 ]。然而，抗毒剂的功效可能会受到不敏感细菌突变体的出现的干扰，这表明需要更详细的研究来开发不会诱导耐药性的抗毒剂药物[ 13 ]。

一些研究的抗毒剂包括 2-氨基苯并噻唑，这些化合物可以降低肠道沙门氏菌毒力基因的表达[ 14 ]。其他抗毒力靶点是细菌组氨酸激酶，它是调节毒力的双组分系统的一部分，噻吩衍生物[ 15 ]和一种新型噻吩并吡啶化合物[ 16 ]已针对这些靶点。同样，基于喹唑啉的化合物以 PhoP/PhoQ 信号转导系统为目标，该系统对于沙门氏菌的毒力至关重要[ 17 ]，而 Hsp90 抑制剂根赤霉素则与传感器激酶 PhoQ 的 ATP 结合袋相互作用，并抑制其自激酶活性。PhoQ 细胞质区域 [ 18 ]。

多酚是一组主要源自植物的化合物，是研究最广泛的植物化学物质之一[ 19 ]。多酚以其抗氧化、心脏保护、抗炎和抗菌生物活性特性而闻名[ 20 , 21 ]。这些化合物是人类日常饮食的一部分；事实证明，富含多酚的饮食可以预防大多数慢性疾病[ 22 ]，一些作者声称，使用分离的食物多酚进行的研究无法将其活性与对天然食品进行的流行病学观察联系起来[ 23 ]。多酚作为抗菌剂也得到了大量研究，但主要针对抗生素敏感微生物[ 24 ]。

尽管当前全球药品市场上有一系列抗菌药物，但我们需要进一步研究潜在的抗菌药物，最好是采用新型抗菌机制的抗菌药物，以避免与当前抗菌药物产生交叉耐药性，并提供针对对当前抗生素库具有抗药性的细菌引起的感染的有效治疗策略。同样，生物膜的结构大多对当前抗菌调色剂的处理具有抵抗力，因此开发高效的抗菌膜剂成为当务之急。本研究的目的是确定十二种不同多酚的潜力：橙皮素、橙皮苷、柚皮素、柚皮苷、花旗松素、芦丁、异槲皮苷、桑色素、绿原酸、阿魏酸、对香豆酸和没食子酸抑制十一种抗生素耐药细菌菌株。同样，我们的目的是阐明它们的抗生物膜潜力和对人类角质形成细胞的细胞毒性。在前期实验的基础上，我们选择了一种多酚（芦丁）作为该组的代表，从细胞、生化和分子水平研究其抗生物膜、抗毒力和抗菌机制。

2

结果：

2.1.多酚能够抑制抗生素耐药性细菌的生长

所选多酚能够抑制抗生素抗性细菌物种的生长，其活性被列为有前途的，例如桑色素，对MRSA IBRS MRSA 011 和铜绿假单胞菌IBRS P001 的最低 MIC 为 0.12 mg/mL。另一方面，柚皮苷和没食子酸的活性较低，多酚分别对九种和七种检查的细菌菌株无活性（MIC > 1 mg/mL）（）。

表 1. 所选多酚的抗菌潜力；结果以 mg/mL 表示。

橙皮素与其糖苷橙皮苷相比，对大多数检查的细菌物种表现出相同的 MIC。另一方面，柚皮素及其苷柚皮苷对所检测的微生物表现出不同的抑制能力，与柚皮苷相比，柚皮素的抗菌潜力更有前景。槲皮素、花旗松素、芦丁和异槲皮苷的衍生物以及桑色素已显示出良好的抗菌能力。异槲皮苷和花旗松素显示出良好的抑制潜力，最低 MIC 为 0.25 mg/mL。在所检查的酚酸中，与没食子酸和绿原酸相比，阿魏酸和对香豆酸可以观察到更有希望的活性。

2.2.多酚降低铜绿假单胞菌 IBRS P001 形成生物膜的能力

我们观察到用橙皮素、橙皮苷、芦丁和阿魏酸处理后，铜绿假单胞菌IBRS P001 生物膜形成显着（****， p < 0.0001）减少。人们注意到异槲皮苷具有减少铜绿假单胞菌IBRS P001 生物膜生物量的良好潜力（***，p ≤ 0.001）。另一方面，用柚皮苷和花旗松素处理后，生物膜的形成没有显着改变（）。

图 1.用多酚处理后铜绿假单胞菌IBRS P001 生物膜 的形成。误差线表示标准偏差。星号代表统计显着性*，p ≤ 0.05；**，p≤0.01；***，p ≤ 0.001，****，p ≤ 0.0001，数据表示为平均值±SD。

所研究的两种槲皮素衍生物芦丁和异槲皮苷均显示出显着的抗生物膜能力。橙皮素及其糖苷橙皮苷都是最活跃的抗生物膜化合物之一。另一方面，黄烷酮柚皮素与其糖苷柚皮素相比显示出更强的抗生物膜潜力。

2.3.多酚对 HaCaT 细胞主要无细胞毒性

检查了多酚对HaCaT细胞的细胞毒性（）。大多数受检化合物都具有非细胞毒性性质（IC 50 > 1 mg/mL）。另一方面，记录了没食子酸 (IC 50 < 0.08 mg/mL)、绿原酸 (IC 50 0.279 mg/mL)、桑色素 (IC 50 0.347 mg/mL) 和花旗松素 (IC 50 0.495 ) 的细胞毒性作用。毫克/毫升）。

表 2.所检测化合物对 HaCaT 细胞系的细胞毒性，以 IC 50（抑制 50% 细胞生长的化合物浓度） 表示，单位为 mg/mL。

通过比较不同多酚的衍生物，发现柚皮素比其糖苷柚皮苷表现出更强烈的细胞毒性，IC 50分别为0.528 mg/mL和>1 mg/mL；而橙皮素及其糖苷橙皮苷均显示出非细胞毒性特性。苷元（柚皮素、花旗松素和桑色素）的细胞毒性比糖苷表现出的细胞毒性更严重。

2.4.芦丁显着影响导尿管生物膜

研究了芦丁对导尿管生物膜模型中生物膜的抑制作用。即使在亚 MIC 浓度下，用芦丁孵育也会显着降低 (***, p ≤ 0.001, ****, p ≤ 0.0001) 两种受检菌株（ MRSA IBRS MRSA 011 和铜绿假单胞菌IBRS）的生物膜形成能力P001）（）。用MIC和0.5MIC芦丁处理后，附着在导尿管上的铜绿假单胞菌IBRS P001菌落数量为0，表明使用该模型测定的生物膜抑制为100%。

图 2. 芦丁对导管生物膜模型中生物膜预防和生物膜根除的影响。铜绿假单胞菌IBRS P001 细胞附着在导管表面 ( A )；24 小时铜绿假单胞菌生物膜 ( B )；用芦丁处理后，MRSA IBRS MRSA011 细胞附着在导管表面 ( C ) 和 24 小时保存的 MRSA 生物膜 ( D )。星号代表统计显着性**，p ≤ 0.01；***，p≤0.001；****，p ≤ 0.0001，数据表示为平均值±SD。

使用芦丁成功根除 24 小时后的铜绿假单胞菌IBRS P001 和MRSA IBRS MRSA 011 导管生物膜（处理后分别有 10.9% 和 9.6% 的生物膜细胞保持活力）。芦丁对根除导管生物膜的作用具有浓度依赖性。2 MBC 的芦丁根除铜绿假单胞菌IBRS P001 和MRSA IBRS MRSA 011 生物膜分别为 73.7% 和 74.2%（）。

2.5.与芦丁共同孵育可减少 HaCaT 上的细菌粘附

图 3. 铜绿假单胞菌IBRS P001 ( A ) 和MRSA IBRS MRSA011 ( B ) 在用芦丁处理后粘附到 HaCaT 细胞 (%)。数据以平均值±标准差表示。

2.6。与芦丁共孵育影响生物膜形成的不同方面

与芦丁共孵育导致形成的生物膜生物量显着减少，如之前的结晶紫生物膜测定中记录的那样（）。我们还观察了不同芦丁模式对铜绿假单胞菌IBRS P001生物膜的预防能力（）。当细菌与芦丁 MIC 共孵育时，形成生物膜的细胞的代谢活性降低了 88%（ A）。正如红结合测定中所确定的那样，生物膜胞外多糖的水平也受到芦丁应用的显着影响（**，p ≤ 0.01） 。与载体处理的对照相比，芦丁在 MIC、0.5 MIC 和 0.25 MIC 时将产生的胞外多糖水平分别降低至产量的 50%、56% 和 72%。同样，芦丁的共孵育导致细菌生物膜内的 eDNA 量显着减少(***, p ≤ 0.001)。即使是最低的检测浓度（0.25 MIC，0.125 mg/mL）也会引起 eDNA 水平超过 50% 的抑制（ C）。

图4. 芦丁作用于铜绿假单胞菌IBRS P001生物膜形成的不同模式：对生物膜中细胞活力的影响（A）；胞外多糖的产生 ( B ) 和 eDNA 的产生 ( C )。星号代表统计显着性**，p ≤ 0.01；***，p ≤ 0.001，数据表示为平均值±SD。

2.7.芦丁可以通过多种机制消除预先形成的生物膜

图 5.铜绿假单胞菌IBRS P001 24 小时生物膜根除 的不同机制：对生物膜质量的影响 ( A )；干扰细胞活力（B）；胞外多糖 ( C ) 和 eDNA ( D ) 的产生。星号代表统计显着性*，p ≤ 0.05；数据以平均值±标准差表示。

应用芦丁后，生物膜内细胞的活力发生改变（在检测的最大浓度下活力降低至 55%），如评估细菌代谢活性所示（ B）。最低测试浓度（MBC，1 mg/mL）对生物膜中的细菌活力几乎没有影响（92% 的细胞仍然存活）。

芦丁处理诱导生物膜内胞外多糖的产生量减少，如刚果红结合测定中所确定的（）。应用芦丁4 MBC、2 MBC和MBC后，胞外多糖产量分别下降至69%、65%和89%。芦丁处理后，生物膜基质中的 eDNA 水平显着降低（）。

2.8.芦丁抑制铜绿假单胞菌 IBRS P001 毒力因子的产生

检查了芦丁对铜绿假单胞菌IBRS P001模型菌株细胞外毒力因子产生的影响( )。我们使用相应的分光光度测定法研究了蛋白酶、绿脓素、弹性蛋白酶和鼠李糖脂的体外生产。芦丁显着降低铜绿假单胞菌IBRS P001 细胞外毒力因子的产生 (***, p ≤ 0.001) ；与对照相比，弹性蛋白酶的产量减少了 90% (91%) 以上，而绿脓素和鼠李糖脂的产量分别减少了 82.1% 和 74.4%。蛋白酶产量下降50%以上。这些结果表明，当以 0.25 mg/mL (0.5 MIC) 的剂量施用时，芦丁显着抑制铜绿假单胞菌IBRS P001 细胞外毒力因子的产生。

图 6. 芦丁（0.5 MIC，0.250 mg/mL）对铜绿假单胞菌IBRS P001 的抗毒力机制：对蛋白酶的影响 ( A )；绿脓素 ( B )；鼠李糖脂 ( C ) 和弹性蛋白酶 ( D ) 的产生。星号代表统计显着性***，p ≤ 0.001；数据以平均值±标准差表示。

2.9.芦丁抑制铜绿假单胞菌 IBRS P001 QS 系统表达

进行RT-qPCR以确认芦丁对铜绿假单胞菌IBRS P001毒力的上述影响( )。所选择的铜绿假单胞菌基因属于三个QS网络las、rhl和pqs：las-lasI、lasR；rhl-rhlI，rhlR；pqs-pqsA，mvfR。获得的结果显示，用芦丁（0.5 MIC，0.25 mg/mL）处理铜绿假单胞菌IBRS P001 显着降低了分析的 QS 基因的相对 mRNA 水平（**，p ≤ 0.01；***，p ≤ 0.001） 。与未处理的对照相比，自诱导剂合酶 rhlI 和 pqsA 的下调最为显着（分别降低 2.6 倍和 3 倍；***，p ≤ 0.001）。其他四个分析基因的相对表达量下降：lasI 降低了 2.4 倍，mvfR 降低了 2.2 倍，lasR 和 rhlR 降低了约 1.7 倍。

图 7.用芦丁处理后不同铜绿假单胞菌IBRS P001 毒力相关基因 的相对 mRNA 水平（0.5 MIC，0.250 mg/mL）。星号代表统计显着性**，p ≤ 0.01；***，p ≤ 0.001，数据表示为平均值±SD。

2.10.芦丁对细胞膜通透性的影响

用芦丁处理会阻碍铜绿假单胞菌IBRS P001 细胞膜的完整性，如60 分钟后释放的核酸（）和蛋白质（ ）的吸光度增加所示。 MRSA IBRS MRSA 011的膜完整性也被破坏，但在这种情况下，在 90 分钟处理后观察到吸光度有更显着的增加，如 260 nm（ C）和 280 nm（ D）处的吸光度所示。

图 8. 用芦丁处理后细胞内物质的泄漏 (MIC)，检测到铜绿假单胞菌IBRS P001 核酸 ( A ) 和蛋白质 ( B )，以及MRSA IBRS MRSA 011 核酸 ( C ) 和蛋白质 ( D)）。数据以平均值±标准差表示。

3

讨论：

这是第一项研究 12 种不同的多酚对 11 种具有不同抗菌治疗耐药性的细菌菌株的抗菌能力。以前的大部分研究都集中在确定多酚对抗生素敏感菌株的最低抑制浓度[  ,  ]。同样，这是第一个针对 12 种选定多酚对抗生素耐药性铜绿假单胞菌IBRS P001 的抗菌膜能力的平行研究。芦丁是根据抗菌、抗生物膜和细胞毒性测定被选为最有前途的多酚，对铜绿假单胞菌和 MRSA 生物膜表现出广泛的抗生物膜能力，此前尚未对此进行过如此详细的研究。我们的研究进一步阐明了芦丁的抗毒能力及其机制，表明它是一种有前途的抗菌剂，具有多种活性机制。

先前测定的橙皮素对大肠杆菌K-12 MG1655、肠沙门氏菌鼠伤寒血清型 LT2 和恶臭假单胞菌ATCC 795菌株的 MIC 为 1 mg/mL 或更高 [  ] 。我们观察到了类似的抗菌作用（MIC 0.5 mg/mL）或更高）针对一系列抗生素耐药菌株。类似地，橙皮苷表现出 MIC 0.5 mg/mL 或更高（大肠杆菌(0157:H7 ATCC 51659)、金黄色葡萄球菌(ATCC ) 的 MIC 为 1.13、1.53 和 1.27 mg/mL）25923）和铜绿假单胞菌（NRRLB-272），分别[  ]。不同的柚皮素衍生物已被测试作为抗生素抗性细菌菌株的生长抑制剂，观察到对甲氧西林金黄色葡萄球菌的MIC 为 4-1024 µg/mL [ 由于我们的研究观察到 MRSA 的 MIC 等于 0.250 mg/mL，这意味着某些结构修饰可能会导致更高的抗 MRSA 功效，同样，柚皮素衍生物对 β-内酰胺耐药鲍曼不动杆菌的 MIC 范围也相同。与中观察到的高于 1000 µg/mL 的 MIC 相比，柚皮苷的 MIC 最低为512 µg/mL 或更高 0.25 mg/mL）。针对铜绿假单胞菌MTCC 2488 的IC 50为0.570 mg/mL [  ]。对铜绿假单胞菌菌株的杀菌浓度（1.4 mg/mL）在我们研究中观察到的 MBC 范围内（0.5 mg/mL 或高于 1 mg/mL）[  ]。紫杉叶素对甲氧西林耐药菌株金黄色葡萄球菌 USA300 的MIC 为 512 µg/mL [  ]，而在我们的研究中观察到的对耐药金黄色葡萄球菌的MIC (0.250 mg/mL) 更有希望。芦丁之前对多重耐药铜绿假单胞菌的 MIC 为 800 µg/mL [  ]，与我们的研究相似（MIC 500 µg/mL）。与目前异槲皮苷对 MRSA 的研究相反 (MIC 0.5 mg/mL)，之前的研究表明，浓度高达 1024 µg 时，对其他金黄色葡萄球菌菌株（金黄色葡萄球菌Newman 和金黄色葡萄球菌Newman Δ coa ）没有抑制活性/毫升[  ]。另一方面，金黄色葡萄球菌临床分离株及金黄色葡萄球菌的研究ATCC 11632 表明其抗菌活性更有前景，MIC 分别为 0.2 mg/mL 和 0.1 mg/mL [  ]。之前记录的桑色素对 MRSA T144 的 MIC 为 32 µg/mL [  ]，而我们强调它是对 MRSA 最活跃的黄酮类化合物，但与之前的研究 (125 µg/mL) 相比，其 MIC 更高。绿原酸此前已被测试为三种肺炎克雷伯菌菌株的生长抑制剂（MIC 2047 和 2048 µg/mL）[  ]，而在本研究中，它对所检查的两种菌株也表现出高于 1000 µg/mL 的 MIC。阿魏酸之前已被检测过，其对大肠杆菌CECT434、铜绿假单胞菌ATCC 10145 和金黄色葡萄球菌CECT 976的 MIC 分别为 100、100 和 1100 µg/mL [  ]。同样，其对抗生素耐药菌株的最低 MIC 为 0.5 mg/mL。先前对对香豆酸的研究描述了其对抗大肠杆菌（氟喹诺酮类药物和氨苄西林耐药）的功效，MIC 为 1 mg/mL，正如此处测定的，与大肠杆菌IMD989 相同。没食子酸之前对大肠杆菌ATCC 25922 的 MIC 为 0.5 mg/mL [ 大肠杆菌菌株的MIC 高于 1 mg/mL 。

在 0.25 MIC-MIC 浓度下最有前景的抗生物膜潜力的多酚是橙皮素、橙皮苷、芦丁和阿魏酸。先前检查了芦丁的亚 MIC 剂量，对耐药菌株铜绿假单胞菌MTCC 2488 的抑制最高为 400 µg/mL (45.33%) [  ]。在相似的浓度（MIC，500 µg/mL）下，处理后仅形成 6% 的生物膜生物量，表明抑制率为 94%（）。所用菌株或方法的差异可能是造成差异的原因，例如，48 小时孵育 [  ] 与 24 小时生物膜孵育（我们的研究）。1000 µg/mL的阿魏酸能够将铜绿假单胞菌ATCC 10145 生物膜减少 70% 以上 [  ]，而在我们的研究中，500 µg/mL 的阿魏酸可诱导更高的抑制作用。对于橙皮素和橙皮苷，根据作者的最佳知识，这是对铜绿假单胞菌具有抗生物膜作用的第一个证据，根据所获得的结果，这两种黄酮类化合物应该作为有前途的抗生物膜剂进行进一步研究。

化合物橙皮素、橙皮苷、柚皮苷、芦丁、异槲皮苷、阿魏酸和对香豆酸在最大测试浓度 (1 mg/mL) 下未表现出细胞毒性。另一方面，没食子酸表现出最低的 IC 50 (<0.080 mg/mL)，而之前的评估确定对 HaCaT 细胞的IC 50为 84.2 µg/mL [  ]。其他研究人员使用了不同的正常人类细胞，例如人肺胚胎成纤维细胞（TIG-1）和人脐静脉内皮（HUVE）细胞[  ]以及人正常肝细胞L-02[  ]。

MIC 和亚 MIC 浓度的芦丁可有效抑制导管铜绿假单胞菌和 MRSA 生物膜。导尿管上生物膜的形成导致持续的抗生素耐药性感染[  ]。先前对槲皮素和杨梅素这两种多酚的研究证明了它们在减少金黄色葡萄球菌导管定植方面的功效[  ]。然而，据作者所知，目前尚未检验芦丁是否能够预防/根除铜绿假单胞菌和 MRSA 导管生物膜。

芦丁的应用还降低了细菌细胞粘附人类角质形成细胞的能力。之前的研究表明，芦丁会干扰 A549 和 HT29 细胞与纤连蛋白以及 I 型和 IV 型胶原蛋白的附着[  ]，因此芦丁似乎具有广泛的抗粘附能力。正如最近评论的那样，基于抗粘连的疗法可用于预防和治疗细菌感染[  ]。

先前显示，亚 MIC 浓度的芦丁 (50–400 µg/mL) 仅诱导高达 50% 的抑制，可能是由于较长的孵育时间（48 小时）[  ]。芦丁（0.5 MIC，0.250 mg/mL）显着降低了产生的胞外多糖的水平（抑制 44%）。之前也发现，应用芦丁后 EPS 产量会减少（200 µg/mL 芦丁的抑制率超过 40%）[  ]。其他研究人员检测了来自委陵菜的总黄酮含量为 1600 µg/mL，其中芦丁为主要黄酮类化合物，发现它们对生物膜 eDNA 具有抑制作用 [  ]。

研究了0.5 MIC (0.250 mg/mL)剂量下芦丁的抗毒力谱。芦丁能够显着（***，p ≤ 0.001）减少四种不同的铜绿假单胞菌毒力因子的产生：蛋白酶、绿脓素、鼠李糖脂和弹性蛋白酶。据作者所知，芦丁对铜绿假单胞菌的抗毒力作用此前尚未阐明。这是第一项研究这种毒力抑制背后的分子机制的研究。先前已证明类黄酮通过拮抗自诱导剂结合受体lasR和rhlR来特异性抑制群体感应[  ]，我们对芦丁的研究也表明了这一点。先前的研究表明芦丁会降低大肠杆菌中群体感应基因的表达[  ]。

芦丁的治疗导致铜绿假单胞菌和MRSA细菌细胞释放蛋白质和核酸，这表明膜干扰是芦丁采用的抗菌机制之一。此前，芹菜素、芹菜素和黄芪甲素已被证明可诱导核酸渗漏 [  ,  ]。人们发现类黄酮与膜相互作用的特性与其生物活性相关[  ]。同样，没食子酸和阿魏酸等多酚通过膜特性（如电荷、细胞内和细胞外渗透性以及物理化学特性）的不可逆变化诱导抗菌作用。它们引起细胞膜局部损伤或孔形成，随后导致细胞内物质渗漏[  ]。

除了在本研究中观察到芦丁广泛的抗毒潜力之外，之前还记录了这种多酚的一系列生物活性。其中，芦丁具有抗糖尿病[  ]、抗癌[  ]以及神经保护活性[  ]。

大多数经检查的多酚在对人体细胞无细胞毒性的活性浓度下可以减少抗生素耐药细菌的浮游和生物膜生长。芦丁通过采用多种机制表现出广泛的抗生物膜能力，可用于进一步开发新型抗菌药物和新型抗毒策略。

4

论文的研究过程就不分享了， 有兴趣可以参考原文，直接上结论：

这项研究证实了多酚在对抗浮游和生物膜形式的抗生素抗性细菌生长方面的潜力，以及所检查的大多数植物生物活性分子的非细胞毒性性质。芦丁作为最活跃的代表，已被证明对体外细菌生物膜的形成有强烈影响，一系列生物膜模型和检测都证实了这一点。同样，芦丁能够减少铜绿假单胞菌毒力因子的产生，并下调该病原体的群体感应相关基因的表达。其抗菌机制可能与干扰膜通透性有关。芦丁应该得到进一步研究，并可用于开发可能有效对抗抗生素耐药细菌的新型抗菌疗法。

5

笔者增加一句， 芦丁作为被研究了100年的植物药用有效成分，被证明的有效作用越来越多，但最重要的是它是所有同类药物中副作用最低的，几乎没有副作用，这是非常难得的。

同样，作为专注于生物来源药用成分提取和合成的团队， 我们呼吁有专业背景的同行，更多的关注绿原酸， 我们认为更有价值的，更有挖掘潜力的一款水溶性酚类物质。

论文链接

https://www./1424-8247/15/3/385

END