趙占娟,李世杰,徐澤華,商亞貞,趙建喜
(1.河北大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,河北 保定 071002;2. 河北大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,河北 保定 071002;
3. 河北大學(xué) 附屬醫(yī)院,河北 保定 071002)
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光動力治療耐藥細(xì)菌的研究進(jìn)展
趙占娟1,李世杰1,徐澤華2,商亞貞3,趙建喜3
(1.河北大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,河北 保定071002;2. 河北大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院,河北 保定071002;
3. 河北大學(xué) 附屬醫(yī)院,河北 保定071002)
摘要:光動力抗菌療法是基于光動力療法原理的一種抗感染治療的新方法,對于細(xì)菌、真菌和病毒引起的感染,特別是對于耐藥菌感染均顯示很好的療效.光動力抗菌療法不會因為單一用藥、光敏劑的濃度、曝光時間不足等因素產(chǎn)生耐藥問題.多重耐藥細(xì)菌多發(fā)生在傷口、肺部等部位,因而無論從耐藥性、殺菌性以及效果和方便等考慮,光動力抗菌療法均有很大的優(yōu)勢.本文重點介紹了近年來光動力抗菌療法治療多重耐藥細(xì)菌性感染的研究進(jìn)展,相信在不久的將來,光動力抗菌療法將應(yīng)用于臨床,成為治療難治性細(xì)菌感染性疾病的新療法.
關(guān)鍵詞:光動力療法;光動力抗菌化學(xué)療法;多重耐藥菌;光敏劑;感染
Research progress of photodynamic therapy for drug-resistant bacteria
ZHAO Zhanjuan1,LI Shijie1,XU Zehua2,SHANG Yazhen3,ZHAO Jianxi3
(1.College of Basic Medical Science, Hebei University,Baoding 071002, China;
2.College of Public Health, Hebei University,Baoding 071002, China;
3.Affiliated Hospital of Hebei University, Hebei University, Baoding 071002, China)
近年來抗生素的濫用導(dǎo)致了全球范圍內(nèi)多重耐藥菌的出現(xiàn).由耐藥菌引起的感染所造成的死亡率居全球死亡率之首[1-2].用于飲用的主要河流水體中耐藥菌污染(對第3代第4代頭孢菌素耐藥的大腸桿菌)形勢嚴(yán)峻[3].多重耐藥菌的出現(xiàn)和潛在的爆發(fā)性流行趨勢引起了世界各國的恐慌,許多國家都致力于尋求戰(zhàn)勝多重耐藥菌的新藥物和新手段,而光動力抗菌治療方法就是其中最具前景的療法之一.
光動力療法(photodynamic therapy,PDT)可以誘導(dǎo)細(xì)胞和微生物失活,并于1904年開始應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域[4].將PDT用于滅活微生物、抗微生物化學(xué)治療被稱為光動力抗菌化學(xué)療法(photodynamic antimicrobial chemotherapy,PACT).PACT是基于光、光敏劑和氧3種因素協(xié)同作用的氧化損傷機(jī)制,單一用藥很難導(dǎo)致細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性,研究表明將PACT治療后殘存的細(xì)菌培養(yǎng)并傳代10次,沒有發(fā)現(xiàn)其子代對PACT產(chǎn)生抵抗性[5]. PACT不會出現(xiàn)光敏劑引起的致死現(xiàn)象,也不會因為光敏劑的濃度、曝光時間不足而產(chǎn)生耐藥問題. 由于激光穿透組織深度問題,相對于全身性感染(如菌血癥),PACT可能更適用于局部治療,光敏劑可以采取局部施用、滴入、間質(zhì)性注射或氣溶膠輸送等方式.PACT治療的關(guān)鍵問題是如何減小PACT對宿主組織和病原體周圍正常組織的損傷、避免病原體再生等[6].而保證PACT有效殺死致病菌的關(guān)鍵是選擇有效的光敏劑.本文擬綜述近年來光動力抗菌治療耐藥細(xì)菌的研究進(jìn)展.
1PACT的作用機(jī)制
早在20世紀(jì),就有報道稱某些染料和光的組合可以在體外殺死微生物.近年來的研究也表明微生物對PACT的選擇性與哺乳動物細(xì)胞不同,主要表現(xiàn)在藥物代謝動力學(xué)方面[7].PACT對微生物的作用機(jī)制尚不完全清楚,但猜測與PDT的作用機(jī)制一樣,即I型反應(yīng)(如超氧陰離子自由基、羥基、過氧化氫等對組織產(chǎn)生損傷)和Ⅱ型反應(yīng).在Ⅱ型反應(yīng)中,三線態(tài)光敏劑可以把能量傳給基態(tài)氧,產(chǎn)生一種高反應(yīng)活性的單態(tài)氧,它可與脂質(zhì)、蛋白、核酸等多種生物分子發(fā)生反應(yīng),使其氧化失活[8].
PACT可能會損傷微生物的細(xì)胞質(zhì)膜或核酸或兩者兼有.細(xì)胞質(zhì)膜被破壞造成細(xì)胞內(nèi)容物的損失,會進(jìn)一步造成膜轉(zhuǎn)運(yùn)功能喪失和酶的失活[9].革蘭氏陰性菌的外膜是一個半透膜,富含帶有負(fù)電荷的脂多糖分子,可以聚陽離子[10-11].中性或陰離子光敏劑不能滲透革蘭氏陰性菌的外膜,而聚陽離子藥物可以干擾其外膜[12-13].研究表明,PACT與細(xì)菌、原蟲作用時,熒光顯微鏡顯示光敏劑主要位于細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)膜上,照射幾分鐘后便擴(kuò)散到細(xì)菌內(nèi);而PACT滅活大腸埃希菌和鰻利斯頓菌,激光照射結(jié)合在膜外的光敏劑會損傷細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)膜,從而使更多的光敏劑通透,光照前若洗掉細(xì)胞上結(jié)合疏松的光敏劑則PACT殺菌率降低[14-15].Soncin等[16]也發(fā)現(xiàn)PACT滅活金黃色葡萄球菌時其膜上酶的滅活程度與細(xì)菌的滅活率緊密相關(guān).
PACT滅活微生物時可能會導(dǎo)致DNA損傷.研究表明PACT治療后,在革蘭陽性及陰性菌中都能檢測出質(zhì)粒部分超螺旋消失,由此可知PACT可以破壞單鏈和雙鏈DNA[17].有研究表明[18]4價陽離子卟啉介導(dǎo)的PACT滅活大腸埃希菌主要依賴基因組DNA的光損傷而不是依賴于質(zhì)膜及膜蛋白的失活.陽離子酞菁類光敏劑介導(dǎo)的PACT可形成復(fù)雜的核酸[19],光激發(fā)DNA結(jié)合大環(huán)起化學(xué)反應(yīng),裂解DNA,以這種方式,鳥嘌呤殘基比其他DNA堿基更容易被氧化[20-21].Spesia[22]等對PACT滅活后的大腸桿菌質(zhì)粒和基因組DNA進(jìn)行電泳分析發(fā)現(xiàn)陽離子酞菁與DNA可以發(fā)生強(qiáng)相互作用;長時間照射,細(xì)菌質(zhì)粒的DNA斷裂但未被修改.透射電子顯微鏡顯示細(xì)胞大分子聚集和細(xì)胞屏障不規(guī)則;掃描電鏡則顯示PACT治療后細(xì)胞外形縮小.
Hamblin等[23]認(rèn)為光動力抗菌的作用點取決于光敏劑的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)不同,則細(xì)胞定位不同,PACT滅活微生物的效果也不同.還有研究表明盡管PACT過程中會發(fā)生DNA損傷,但不是光滅活細(xì)菌的主要原因[24].PACT過程中DNA產(chǎn)生的一些小損傷可以被DNA修復(fù)系統(tǒng)糾正[25].可見光介導(dǎo)PACT滅活金黃色葡萄球菌,Maclean等[26]研究結(jié)果表明氧氣量增加會使細(xì)菌的滅活率升高;氧氣減少則對應(yīng)細(xì)菌的失活率降低.
2PACT滅活革蘭氏陽性菌及陰性菌的體外實驗
金黃色葡萄球菌很容易產(chǎn)生耐藥性,是引起傷口感染的一個重要原因.目前常見的是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistantStaphylococcusaureus,MRSA).萬古霉素是治療MRSA的首選藥物,但是2002年,美國分離出第1例對萬古霉素耐藥的金黃色葡萄球菌(Vancomycin resistantStaphylococcusaureus,VRSA).VRSA的出現(xiàn)使細(xì)菌感染再次成為非常棘手的臨床問題.體外研究表明目前PACT治療金黃色葡萄球菌及其耐藥菌的光敏劑多為卟啉,噻嗪染料,酞菁和二氫卟吩等.
有研究[27]表明低功率的氦-氖激光器照射吩噻嗪類光敏劑甲苯胺藍(lán)O(TBO),當(dāng)質(zhì)量濃度為12.5 μg/mL時導(dǎo)致MRSA菌株的滅活達(dá)4.47 log.Usacheva等[28]利用金黃色葡萄球菌比較光敏劑MB和TBO的光毒性和暗毒性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)照射后幾乎所有菌株都被滅活,2種光敏劑都表現(xiàn)出了很好的殺菌性,但TBO的光毒性和暗毒性要優(yōu)于MB. Wright[29]評估了5種光敏劑,亞甲基藍(lán)(MB)、甲苯胺藍(lán)O(TBO)、新亞甲基藍(lán)(NMB)、二亞甲基藍(lán)(DMMB)和天青B(AB)對5種金黃色葡萄球菌菌株的PACT作用,發(fā)現(xiàn)光照MB,DMMB和NMB能更好的殺死細(xì)菌,光照后滅菌率比不光照增加916倍.此外,不同光敏劑之間最小殺菌濃度差別很大,DMMB和NMB對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌的最小殺菌濃度低于萬古霉素(≥0.5 μmol/L).Phoenix等[30]研究也發(fā)現(xiàn)吩噻嗪及其衍生物具有親脂性,對金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出固有的暗毒性,大部分衍生物光照后顯示較高的單線態(tài)氧產(chǎn)率(ΦΔ=0.18~1.35),光照(3.15 J/cm2) 30 min后,最小殺菌濃度降低8倍,光毒性反應(yīng)表現(xiàn)出Ⅱ型機(jī)制.
Kubin等[31]研究了4種光敏劑hypericin,PhotofrinⅡ,porfimer sodium and meso-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC)的單獨及合并使用的抗菌情況,發(fā)現(xiàn)單獨使用時,金黃色葡萄球菌對PhotofrinⅡ,mTHPC表現(xiàn)出較高的敏感性,但對hypericin不敏感.當(dāng)PhotofrinⅡ和mTHPC連用時,抗菌效果沒有表現(xiàn)出協(xié)同作用,但mTHPC,PhotofrinⅡ中加入hypericin時PACT抗菌效果卻受到抑制.Wierrani[32]報道m(xù)THPC和血卟啉衍生物聯(lián)用時,對金黃色葡萄球菌有較強(qiáng)的殺菌性.精氨酸的血卟啉衍生物(HpD-Rut2-Arg2)在可見光的作用下對甲氧西林敏感的金黃色葡萄球菌最小殺菌質(zhì)量濃度達(dá)6.2 μg/mL而對MRSA卻高達(dá)12.5 μg/mL[33].Nitzan等[34]發(fā)現(xiàn)9種細(xì)菌菌株放入δ-氨基乙酰丙酸(ALA)后可以產(chǎn)生高含量的卟啉.將0.38 μmol/L的ALA放入金黃色葡萄球菌的菌懸液中孵育4 h該菌株產(chǎn)生過量的糞卟啉被分泌到培養(yǎng)基中,使用藍(lán)光光照,光能量密度為100 J/cm2時,可以徹底消滅金黃色葡萄球菌菌株.
一些共軛的光敏劑對革蘭氏陽性菌也有影響,這些光敏劑受到光照后可結(jié)合或積聚于微生物,從而殺死細(xì)菌.目前,PACT治療感染性疾病缺乏特異性,將光敏劑與細(xì)菌表面上的抗體相連接,可以識別抗原,從而實現(xiàn)更大的特異性.一些研究小組已經(jīng)嘗試將細(xì)菌葉綠素分子與兔IgG結(jié)合,發(fā)現(xiàn)對金黃色葡萄球菌的蛋白A有較高的特異性[35],蛋白A是金黃色葡萄球菌的一種表面蛋白質(zhì),可以在Fc區(qū)結(jié)合IgG抗體,用激光(λ>550 nm)照射此類共軛化合物發(fā)現(xiàn)其光毒性有明顯的劑量依賴性[36].Embleton等[37]研究發(fā)現(xiàn)將SnCe6與抗體IgG相連,MRSA菌株可以被這種免疫偶聯(lián)物滅活(紅光照射),但致死的效果取決于菌株和生長期.進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)將耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的抗體與SnCe6共軛可以滅活各個生長階段的所有MRSA菌株.此外,SnCe6與抗體結(jié)合還可以選擇性殺死懸浮液中的EMRSA-16和大腸桿菌,但卻無法消除非致病共生微生物.Hasan[38]等比較了2種陽離子共軛光敏劑(a polylysine-chlorin e6 conjugate pL-ce6和methylene Blue)和1種陰離子光敏劑(free ce6)利用665 nm光照射,研究對金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌及胞外黏液中的同基因突變體的滅活情況,發(fā)現(xiàn)野生型菌株對陰離子光敏劑free ce6的吸收量較高,但free ce6對突變型的滅活程度卻大于野生型.同時,處于對數(shù)期的菌株比處于穩(wěn)定期的菌株更容易被free ce6滅活,而且對數(shù)期的菌株對free ce6的吸收量也要高于穩(wěn)定期的菌株.2種陽離子光敏劑PL-CE6和methlyene blue滅菌效果相似,菌株對2種光敏劑的吸收也相似.由此可見,發(fā)展光敏劑結(jié)合物促進(jìn)微生物的選擇性是未來光敏劑的發(fā)展方向.
早在20世紀(jì)90年代,就有報道革蘭氏陽性菌與革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)不同會造成其對光敏劑的敏感性不同.革蘭陽性菌的細(xì)胞壁是由相對多孔的肽聚糖和磷壁酸組成,允許光敏劑通過;革蘭陰性菌在細(xì)胞壁外還有脂蛋白、脂質(zhì)雙層和脂多糖3層結(jié)構(gòu),其中脂質(zhì)雙層具有通透性屏障作用,能阻止多種大分子物質(zhì)進(jìn)入[39].
研究表明[41]ALA介導(dǎo)的PACT對副流感嗜血桿菌(革蘭氏陰性菌)的殺菌效果較好.將ALA(2 μmol/L)添加到副流感嗜血桿菌的PBS懸浮液中,使用617 nm的光照射,結(jié)果超過99.9%的副流感嗜血桿菌被殺死.某些革蘭氏陰性菌屬(卟啉單胞菌,普氏菌,梭桿菌,類桿菌等)都與牙周炎的產(chǎn)生有關(guān).研究表明一定能量的氬激光照射普氏菌和卟啉單胞菌培養(yǎng)的生物膜可以抑制這些菌種的生物膜生長.滅活率與細(xì)胞卟啉含量無關(guān),但卻受培養(yǎng)基添加劑(氯化血紅素,血紅蛋白,和血液)的影響[42-43].而普通光源與氦-氖光源對TBO的PACT效果一樣,用這種方法治療牙齦卟啉單胞菌,死亡率達(dá)5 log[44].同時,由TBO介導(dǎo)的PACT還可以減少大腸桿菌的LPS的活動能力和綠膿桿菌蛋白酶的活力[45].Ashkenazi[46]等設(shè)計合成了新型抗氧化劑載體敏化劑(ACS-3)五倍子酸丙脂血卟啉,對革蘭陰性菌有特異性.用低能量(7.5 J/cm2)藍(lán)光照射ACS-3(10 μmol/L)可以徹底根除鮑曼不動桿菌,同樣條件下,增加照射光能量(37.5 J/cm2)則可以完全滅活大腸桿菌.Szpakowska[47]等研究發(fā)現(xiàn)聚賴氨酸-卟啉烯的結(jié)合物可以有效地滅活細(xì)菌,結(jié)合物呈中性時,對革蘭氏陰性菌幾乎沒有殺菌效果,但呈陽離子時,對革蘭氏陰性菌具有明顯的光毒性,其效果依賴于化合物的濃度和低聚度,而且選擇合適的參數(shù)還可以最大限度地降低對成人纖維細(xì)胞損害的可能性.Sol等[48]體外對二十四氨基卟啉衍生物對大腸桿菌的抗菌活性進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)攜帶多胺結(jié)構(gòu)的2種化合物對大腸桿菌表現(xiàn)出顯著的滅菌活性,不需要使用膜不穩(wěn)定劑破壞外膜,也能產(chǎn)生很強(qiáng)的抗菌性.Segalla[49]也發(fā)現(xiàn)675 nm激光照射1 μmol/L的新型光敏劑(Zn(Ⅱ)-phthalocyanine)5 min,大腸桿菌菌株被大量滅活,PACT可以損傷大腸桿菌細(xì)胞壁外膜的特定蛋白質(zhì),導(dǎo)致一些關(guān)鍵的酶失活,促進(jìn)了光敏劑向細(xì)胞質(zhì)膜的滲透,具有較好地抗菌效果.PACT同時還滅活相關(guān)的毒力因子,導(dǎo)致微生物細(xì)胞的死亡[50].
銅綠假單胞菌極易形成生物菌膜對抗菌藥物高度耐藥并可逃避宿主的免疫作用.Lee等[51]建立體外銅綠假單胞菌的菌膜模型,用630 nm的激光照射δ-氨基酮戊酸(δ-ALA)20 min后,檢測不到菌膜中的活菌,48 h后觀察到菌膜有再生現(xiàn)象,再次進(jìn)行PACT,菌膜中的所有細(xì)菌完全被殺滅.Donnelly等也對銅綠假單胞菌菌膜引起的肺纖維囊性病的體外模型進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)亞甲藍(lán)介導(dǎo)的PACT對銅綠假單胞菌的殺傷率較高,但細(xì)菌的生物膜對PACT滅活效應(yīng)有一定的影響;而卟啉類光敏劑TMP-YP的PACT滅活卻不受生物膜的影響[52].
陽離子富勒烯C60是具有選擇性吸收的抗菌光敏劑[53],由足球狀的碳原子組成,用一些官能團(tuán)衍生時,可成為可溶的光敏劑.研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過10 min的暗孵育,二價和三價陽離子富勒烯對革蘭氏陽性菌、陰性菌和真菌具有較高的滅活效率,相同條件下對哺乳動物細(xì)胞卻相對安全.新型雙陽離子C60衍生物DTC602+與不帶電的富勒烯并吡咯烷MAC60光動力滅活大腸桿菌的體外實驗表明,使用1 μmol/L的敏化劑DTC602+暗孵育大腸桿菌菌懸液30 min, 滅活率達(dá)99.97%.即使在光照之前將孵育的光敏劑進(jìn)行洗滌,光敏滅活率依舊很高.此外,生長延遲的大腸桿菌的培養(yǎng)也證實了DTC602+光動力抗菌的效果,而不帶電的MAC60的殺菌效果可以忽略不計[54].這些研究表明,陽離子富勒烯是一種非常有前景的光敏劑,具有潛在的應(yīng)用價值.
3PACT的在體研究
皮膚損傷使皮膚失去了天然的屏障,皮下組織很容易受到細(xì)菌、病毒等微生物的感染,造成嚴(yán)重創(chuàng)傷、燒傷的患者的常死.過去幾十年中,廣泛使用抗生素控制嚴(yán)重的局部皮膚感染(癰、潰瘍、燒傷和大面積的創(chuàng)傷等).但是由于耐藥菌的不斷出現(xiàn)及新藥研發(fā)的困難使得抗生素的抗菌作用降低,因此迫切需要一種新的、有效的抗感染方法.
目前,僅有少量報道光動力抗菌的體內(nèi)研究,使用的感染的動物模型多為小鼠、大鼠、狗和豬.對于PACT的體內(nèi)研究來說最困難的是監(jiān)測動物感染的動態(tài)發(fā)展及對其治療的反應(yīng).使用傳統(tǒng)的微生物學(xué)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)追蹤感染動物,需要犧牲大量的動物來獲取數(shù)據(jù),而這些數(shù)據(jù)分析費事費力,結(jié)果不可靠.而非侵入性的監(jiān)測動物感染模型多采用基因工程生物發(fā)光細(xì)菌和光敏感成像系統(tǒng),即可實現(xiàn)可視化感染動態(tài)監(jiān)視過程.
PACT可以治療傷口表面感染.Demidova等[55]研發(fā)了使用生物發(fā)光成像的小鼠局部感染模型.Hamblin[56]等研究小組首次創(chuàng)建小鼠的剪傷感染模型,探討PACT治療切除傷口感染大腸桿菌和綠膿桿菌的效果.研究人員在小鼠背部剪掉小面積皮膚,滴加基因工程發(fā)光細(xì)菌,將聚陽離子共軛光敏劑涂抹于傷口表面,然后以660 nm激光照射,低光成像系統(tǒng)量化大腸埃希菌.結(jié)果顯示傷口處的大腸埃希菌被高效滅活,傷口愈合良好,PACT對宿主組織沒有危害;而PACT治療感染銅綠假單胞菌的小鼠傷口時發(fā)現(xiàn),與對照組(不治療)相比,PACT治療組小鼠存活率達(dá)90%,且傷口愈合速度明顯高于硝酸銀對照組治療后的傷口[57].Hashimoto[58]利用HB:La+3作為光敏劑對臨床分離菌株綠膿桿菌的耐藥菌進(jìn)行體內(nèi)PACT研究.結(jié)果表明,PACT能夠減少小鼠燒傷創(chuàng)面的細(xì)菌數(shù)量,抑制菌血癥,與對照組相比血液中的耐藥菌量降低了2~3 log,而且PACT治療還可以使小鼠的存活時間增加24 h.
創(chuàng)傷弧菌是一種易感染的侵入機(jī)會型治病菌(革蘭氏陰性菌).Wong[59]利用甲胺藍(lán)O(TBO)介導(dǎo)的PACT治療弧菌種感染小鼠的創(chuàng)傷模型,體外實驗表明PACT嚴(yán)重破壞細(xì)菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu),降低細(xì)胞活性和毒性.體內(nèi)實驗用寬光譜的紅光(150 J/cm2)照射質(zhì)量濃度為100 μg/mL的TBO,結(jié)果顯示53%的小鼠存活.PACT可以治愈感染致命創(chuàng)傷弧菌的小鼠傷口模型,在未來的臨床應(yīng)用具有潛在的價值.Zolfaghari等[60]使用亞甲藍(lán)結(jié)合670 nm激光,采用PACT治療耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的小鼠皮膚創(chuàng)面,發(fā)現(xiàn)這種耐藥性金黃色葡萄球菌被有效地殺滅,而且這種殺菌效果,不是PACT治療過程中產(chǎn)生的熱量導(dǎo)致的.Dai等[61]用PL-ce6(polyethylenimine-ce6)光敏劑結(jié)合非相干紅光治療小鼠局部皮膚感染熒光性金黃色葡萄球菌,發(fā)現(xiàn)PACT治療組傷口愈合的時間比對照組平均縮短8.6 d.PACT還可以治療深部組織感染,能有效抑制MRSA感染,加速創(chuàng)面愈合.Simonetti等[62]探討新型酞菁類抗菌藥物RLP068/Cl介導(dǎo)的PACT治療MRSA的菌株引起的小鼠感染模型,采用波長為698 nm、能量密度為60 J/cm2的激光光源結(jié)合酞菁類光敏劑治療,感染2 d,與未治療組的小鼠相比PACT治療組細(xì)菌數(shù)量顯著下降約3 log.感染9 d,PACT治療組比抗生素組(替考拉寧組)細(xì)菌數(shù)量顯著下降約2 log.組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)PACT治療組表現(xiàn)出一個連續(xù)的完整的再上皮化過程.Berthiaume[63]等建立銅綠假單胞菌感染小鼠背部皮膚模型,使用2種特異性和非特異性結(jié)合物錫(Ⅳ)二氫卟吩卟酚e6-單克隆抗體結(jié)合物注射入感染部位.孵育15 min后,用630 nm的光照射,發(fā)現(xiàn)相對于非特定共軛組和模型組,照射特定共軛光敏劑可使約75%的細(xì)菌被滅活,而非特定共軛組和模型組的細(xì)菌則正常生長,顯示有針對性的光解抗體可能會成為一種用于治療各種感染的比較有效的方法.
軟組織感染(壞死性筋膜炎,氣性壞疽桿菌(Clostridium),壞死性蜂窩組織炎和福耳尼埃氏壞疽等)比較少見,但傳播迅速,死亡率較高,往往給患者帶來災(zāi)難性的后果.這種感染需要反復(fù)清除壞死組織,截肢手術(shù)是目前唯一控制疾病發(fā)展的手段.PACT可以應(yīng)用于深部組織感染的治療,通過選擇合適的方案,PACT治療可以迅速殺滅細(xì)菌,降低清創(chuàng)手術(shù)的程度.一種常用的軟組織感染模型是肌肉內(nèi)注射(大腸桿菌,綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌)菌懸液到小鼠大腿肌肉.Bisland[64]等用ALA介導(dǎo)的PACT治療由各種病原體感染引起的骨髓炎.在SD大鼠的脛骨骨髓腔內(nèi)接種金黃色葡萄球菌產(chǎn)生菌膜,經(jīng)腹膜給予ALA后,用置于脛骨的光導(dǎo)纖維進(jìn)行照射,發(fā)現(xiàn)PACT可以有效降低骨髓腔內(nèi)細(xì)菌的數(shù)量.Gad[65]等使用發(fā)光細(xì)菌研究了PACT治療金黃色葡萄球菌感染軟組織.注射懸浮于PBS中的發(fā)光細(xì)菌懸液106CFU到小鼠大腿肌肉下2 mm深度,感染30 min后,用多聚賴氨酸氯E6共軛物介導(dǎo)的PACT治療,發(fā)現(xiàn)發(fā)光細(xì)菌的損失與劑量有關(guān),未經(jīng)處理的對照組和單獨光照組沒有看到.Tardivo等[66]應(yīng)用吩噻嗪和貫葉連翹提取物的混合物介導(dǎo)PACT治療糖尿病合并骨髓炎患者的足部潰爛.治療后X線片顯示病灶愈合,并且骨質(zhì)也得到了改善,PACT治療使這些患者免去了截肢的痛苦.
燒傷創(chuàng)面極易細(xì)菌感染.由于大量或長期應(yīng)用多種抗生素使得并發(fā)真菌感染日益增加.雖然新型抗生素不斷應(yīng)用于臨床,治療措施幾經(jīng)改進(jìn),但耐藥菌引起的燒傷敗血癥或創(chuàng)面膿毒癥等感染性疾病是大面積燒傷患者的主要的致死原因.Orenstein等[67]使用豚鼠模型,研究了卟啉氯化血紅素復(fù)合物PACT滅活耐藥性金黃色葡萄球菌感染的燒傷創(chuàng)面.使用銅板加熱至150 ℃,放置在小鼠背部10 s,建立Ⅲ度燒傷模型.隨后在傷口處滴加108CFU金黃色葡萄球菌15 min建立感染模型.然后將卟啉滴在焦痂或注射入焦痂進(jìn)行PACT治療,發(fā)現(xiàn)金葡菌菌株減少了99%.而且次卟啉氯化血紅素復(fù)合物還具有較強(qiáng)的暗毒性,不光照也能殺菌,被認(rèn)為是一種有效的、有前途的抗金黃色葡萄球菌劑.Lambrechts等[68]用具有生物發(fā)光特性的金黃色葡萄球菌感染小鼠Ⅲ度燒傷傷口,建立燒傷感染的模型,用陽離子光敏劑5-苯基-10,15,20(N-甲基-4-吡啶基)卟啉氯化物(PTMPP)介導(dǎo)的PACT治療,用生物發(fā)光系統(tǒng)進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn),用能量密度為210 J/cm2、波長為(635±15) nm的紅光照射后98%以上的細(xì)菌被殺滅,但同時觀察到治療后有細(xì)菌再生現(xiàn)象.他們還發(fā)現(xiàn)單獨光照和PACT治療都可導(dǎo)致傷口延遲愈合,認(rèn)為影響PACT治療燒傷感染的因素復(fù)雜,需進(jìn)一步優(yōu)化PACT的各種條件以適應(yīng)臨床應(yīng)用.多藥耐藥鮑曼不動桿菌感染是一個日益嚴(yán)重的問題, PACT可能是一種新的有效治療多藥耐藥的鮑曼不動桿菌感染的方法.Dai等[69]用PL-Ce6介導(dǎo)的PACT治療多藥耐藥鮑曼不動桿菌感染,使用2個加熱黃銅塊(95 ℃)在小鼠背部兩側(cè)燙傷皮膚10 s,建立全層熱燒傷感染小鼠模型.將二氫卟吩共價偶聯(lián)到聚乙烯亞胺,用紅光照射,治療30 min后,使用定量熒光成像分析發(fā)現(xiàn)細(xì)菌發(fā)光損失超過了3 log.同時還發(fā)現(xiàn),PACT治療不會抑制傷口愈合.
4展望
多種病原微生物耐藥性的提高導(dǎo)致對感染的治療效果下降,成為臨床最棘手的問題之一.各國科學(xué)家的研究內(nèi)容也轉(zhuǎn)向不依靠抗生素和其他細(xì)胞生物學(xué)傳統(tǒng)方法抗微生物感染. PACT在有氧條件下將不同波長的可見光照射光敏劑殺滅微生物,安全可靠,它有許多優(yōu)點:1)不損害鄰近的宿主組織,對于正常菌群的影響很小,避免一些感染并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展;2)可以在短時間內(nèi)滅活感染的微生物,不會使微生物產(chǎn)生耐藥性;3)治療用途非常廣闊;4)可以消除生物膜上的病原體;5)治療具有雙重選擇性,光敏劑對微生物細(xì)胞具有靶向性,同時選擇合適波長的激光照射感染組織部位[70]進(jìn)行PACT治療.
PACT治療過程中光照光敏劑會產(chǎn)生摧毀細(xì)菌分泌毒力的能力.大多數(shù)的分泌毒力因子是蛋白質(zhì)或酶,蛋白質(zhì)或酶在溶解狀態(tài)下氨基酸殘基鏈很容易被氧化,而且光動力治療破壞分泌毒力因子的能力已經(jīng)被一些實驗所證實[71].
未來,對PACT的研究方向其一是PACT對宿主免疫系統(tǒng)的刺激性作用研究.例如:研究發(fā)現(xiàn)光動力治療癌癥時,能夠增強(qiáng)宿主對癌癥的免疫應(yīng)答.光動力誘殺的腫瘤細(xì)胞能夠釋放腫瘤抗原和細(xì)胞因子的混合物,同時由光動力治療引起的急性炎癥反應(yīng)也激活了內(nèi)部免疫系統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞及其他細(xì)胞成分. PACT治療感染時,也應(yīng)進(jìn)行同樣的研究;其二是新型光敏劑的研發(fā)及其在體內(nèi)的代謝問題.PACT的應(yīng)用中還應(yīng)注意新型光敏劑對不同微生物的靶向性問題,激光光源最適應(yīng)光敏劑的波段選擇,機(jī)體對PACT治療過程中產(chǎn)生的過敏反應(yīng)問題等. 這些方面如果能進(jìn)一步研究和解決,會是一個碩果累累的研究方向.
隨著機(jī)制的闡明、實驗條件的優(yōu)化,相信在不久的將來,PACT將應(yīng)用于臨床,成為治療多重耐藥細(xì)菌感染性疾病的新療法.
參考文獻(xiàn):
[1]WILLIAMS R, LEWIS K, SALYERS A A, et al. Resistance as a worldwide problem [J]. Bacterial Resistance to Antimicrobials, 2002: 223-238.
[2]PLOWMAN R, GRAVES N, GRIFFIN M A, et al. The rate and cost of hospital-acquired infections occurring in patients admitted to selected specialties of a district general hospital in England and the national burden imposed[J]. Journal of Hospital Infection, 2001, 3(3): 198-209.
[3]CHEN J, JIN M, QIU Z G, et al. A survey of drug resistance blagenes originating from synthetic plasmid vectors in six Chinese rivers[J]. Environmental Science & Technology, 2012, 46(24): 13448-13454.
[4]WAINWRIGHT M, PHOENIX D A, GASKELL M, et al. Photobactericidal activity of methylene blue derivatives against vancomycin-resistantEnterococcusspp[J]. The Journal of Antimicrob Chemother, 1999, 44(6): 823-825.
[5]TAVARES A, CARVALHO CM, FAUSTINO M A, et al. Antimicrobial photodynamic therapy: study of bacterial recovery viability and potential development of resistance after treatment[J]. Marine Drugs, 2010, 8(1): 91-105.
[6]DAI T, HUANG Y Y, M R. H. Photodynamic therapy for localized infections-state of the art[J]. Photodiagnosis & Photodynamic Therapy, 2009, 6(3-4): 170-188.
[7]SOUKOS N S, WILSON M, BURNS T, et al. Photodynamic effects of toluidine blue on human oral keratinocytes and fibroblasts andStreptococcussanguisevaluatedinvitro[J]. Lasers in surgery and medicine, 1996, 18(3): 253-259.
[8]MOAN J, PENG Q. An outline of the hundred-year history of PDT[J]. Anticancer Research, 2003, 23(5A): 3591-3600.
[9]ROSSETI I B, CHAGAS L R, MS C. Photodynamic antimicrobial chemotherapy (PACT) inhibits biofilm formation byCandidaalbicans, increasing both ROS production and membrane permeability[J]. Lasers in Medical Science, 2014, 29(3):1059-1064.
[10]SHIH M H, HUANG F. Repetitive methylene blue-mediated photoantimicrobial chemotherapy changes the susceptibility and expression of the outer membrane proteins ofPseudomonasaeruginosa[J]. Photodiagnosis & Photodynamic Therapy, 2013, 10(4): 664-671.
[11]HANCOCK R E. The bacterial outer membrane as a drug barrier[J]. Trends in Microbiology, 1997, 5(1): 37-42.
[12]SOUKOS N S, XIMENEZ-FYVIE L A, HAMBLIN M R, et al. Targeted Antimicrobial Photochemotherapy[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 1998, 42(10): 2595-2601.
[13]HAMBLIN M R. Polycationic photosensitizer conjugates: effects of chain length and Gram classification on the photodynamic inactivation of bacteria[J]. The Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2002, 49(6): 941-951.
[14]NITZAN Y, ASHKENAZI H. Photoinactivation ofAcinetobacterbaumanniiandEscherichiacoliB by a cationic hydrophilic porphyrin at various light wavelengths[J]. Current Microbiology, 2001, 42(6): 408-414.
[15]JORI G, BROWN S B. Photosensitized inactivation of microorganisms[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3(5): 403-405.
[16]SONCIN M. Approaches to selectivity in the Zn (II)-phthalocyanine-photosensitized inactivation of wild-type and antibiotic-resistantStaphylococcusaureus[J]. Photochemical & Photobiological Sciences Official Journal of the European Photochemistry Association & the European Society for Photobiology, 2002, 1(10):815-819.
[17]BERTOLONI G, LAURO F M, CORTELLA G, et al. Photosensitizing activity of hematoporphyrin onStaphylococcusaureuscells[J]. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects, 2000, 1475(2): 169-174.
[18]SALMON-DIVON M, NITZAN Y, MALIK Z. Mechanistic aspects ofEscherichiacoliphotodynamic inactivation by cationic tetra-meso(N-methyl-pmdyl) porphine[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3: 423-429.
[19]ASADI M, SAFAEI E, RANJBAR B, et al. Thermodynamic and spectroscopic study on the binding of cationic Zn (Ⅱ) and Co (Ⅱ) tetrapyridinoporphyrazines to calf thymus DNA: the role of the central metal in binding parameters[J]. New journal of chemistry, 2004, 28(10): 1227-1234.
[20]CADET J, DOUKI T, GASPARUTTO D, et al. Oxidative damage to DNA: formation, measurement and biochemical features[J]. Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis,2003,531(1-2):5-23(19).
[21]CADET J, RAVANAT J L, MARTINEZ G R, et al. Singlet oxygen oxidation of isolated and cellular DNA: Product formation and mechanistic insights[J]. Photochemistry and photobiology, 2006, 82(5): 1219-1225.
[22]SPESIA M B, CAMINOS D A, PONS P, et al. Mechanistic insight of the photodynamic inactivation ofEscherichiacoliby a tetracationic zinc (II) phthalocyanine derivative[J]. Photodiagnosis Photodynamic & Therapy,2009,6(1):52-61.
[23]HAMBLIN M R, HASAN T. Photodynamic therapy: a new antimicrobial approach to infectious disease[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3(5): 436-450.
[24]IMRAY F P, MACPHEE D G. The role of DNA polymerase I and the rec system in survival of bacteria and bacteriophages damaged by the photodynamic action of acridine orange[J]. Molecular & General Genetics Mgg, 1973, 123(4):289-298.
[25]JOHN D C, ROSAMUND J, DOUGLAS K T. Tight binding of a copper (II) phthalocyanine (Cuprolinic Blue) to DNA[J]. Biochemical & Biophysical Research Communications, 1989, 159(3): 1256-1262.
[26]MACLEAN M, MACGREGOR S J, ANDERSON J G, et al. The role of oxygen in the visible-light inactivation ofStaphylococcusaureus[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2008, 92(3): 180-184.
[27]WILSON M, YIANNI C. Killing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus by low-power laser light[J]. Journal of Medical Microbiology, 1995, 42(1): 62-66.
[28]USACHEVA M N. Comparison of the methylene blue and toluidine blue photobactericidal efficacy against gram-positive and gram-negative microorganisms[J]. Lasers in Surgery & Medicine, 2001, 29(2):165-173.
[29]WAINWRIGHT M, PHOENIX D A, LAYCOCK S L, et al. Photobactericidal activity of phenothiazinium dyes against methicillin-resistant strains ofStaphylococcusaureus[J]. Fems Microbiology Letters, 1998, 160(2): 177-181.
[30]PHOENIX D A, SAYED Z, HUSSAIN S, et al. The phototoxicity of phenothiazinium derivatives againstEscherichiacoliandStaphylococcusaureus[J]. Fems Immunology & Medical Microbiology, 2003, 39(1): 17-22.
[31]KUBIN A, WIERRANI F, JINDRA R H, et al. Antagonistic effects of combination photosensitization by hypericin, meso-tetrahydroxyphenylchlorin (mTHPC) and photofrin II onStaphylococcusaureus[J]. Drugs Under Experimental & Clinical Research, 1999, 25(1):13-21.
[32]WIERRANI F. Experimental investigations and clinical use of photodynamic therapy (PDT) in the Rudolf Foundation Hospital][J]. Gynakol Geburtshilfliche Rundsch, 1999, 39 (4):217-225.
[33]SZPAKOWSKA M, LASOCKI K, GRZYBOWSKI J, et al. Photodynamic activity of the haematoporphyrin derivative with rutin and arginine substituents HpD-Rut2-Arg2 againststaphylococcusaureusandpseudomonasaeruginosa[J]. Pharmacological Research, 2001, 44(3):243-246(4).
[34]NITZAN Y, SALMON-DIVON M, SHPOREN E, et al. ALA induced photodynamic effects on Gram positive and negative bacteria[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3(5):430-435.
[35]GROSS S, BRANDIS A, CHEN L, et al. Protein-A-Mediated Targeting Of Bacteriochlorophyll-Igg toStaphylococcusAureus: a model for enhanced site-specific Photocytotoxicity[J]. Photochemistry & Photobiology, 2008, 66(6):872-878.
[36]EMBLETON M L, NAIR S P, COOKSON B D, et al. Selective lethal photosensitization of methicillin-resistantStaphylococcusaureususing an IgG-tin (IV) chlorin e6 conjugate[J]. Journal of Antimicrobial Chemotherapy, 2002, 50(6): 857-864(8).
[37]EMBLETON M L, NAIR S P, COOKSON B D, et al. Antibody-directed photodynamic therapy of methicillin resistantStaphylococcusaureus[J]. Microbial Drug Resistance, 2004, 10(2): 92-97.
[38]HASAN T, ZAHRA T, HAMBLIN M R, et al. Effects of growth phase and extracellular slime on photodynamic inactivation of gram-positive pathogenic bacteria[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2004, 48(6): 2173-2178.
[39]WAINWRIGHT M. ‘Safe’ photoantimicrobials for skin and soft-tissue infections[J]. International Journal of Antimicrobial Agents, 2010, 36(1):14-18.
[40]VAN D M F W, IBRAHIM K, STERENBORG H J C M, et al. Photodynamic destruction of Haemophilus parainfluenzae by endogenously produced porphyrins[J]. Journal of Photochemistry & Photobiology B Biology, 1997, 40(3):204-208.
[42]WILSON M. Lethal photosensitisation of oral bacteria and its potential application in the photodynamic therapy of oral infections[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3(5): 412-418.
[43]HENRY C A, DYER B, WAGNER M, et al. Phototoxicity of argon laser irradiation on biofilms of Porphyromonas and Prevotella species[J]. Journal of Photochemistry & Photobiology B Biology, 1996, 34(2):123-128.
[44]DONCO MATEVSKI, ROBERT WEEKSINK, HOWARD C TENENBAUM, et al. Lethal photosensitization of periodontal pathogens by a red-filtered Xenon lampinvitro[J]. Journal of Periodontal Research, 2003, 38(4):428-435(8).
[45]K?MERIK N, WILSON M, POOLE S. The effect of photodynamic action on two virulence factors of gram-negative bacteria 09[J]. Photochemistry & Photobiology, 2000, 72(5):676-680.
[46]ASHKENAZI H, NITZAN Y, GL D. Photodynamic effects of antioxidant substituted porphyrin photosensitizers on gram-positive and-negative Bacteria 09[J]. Photochemistry and Photobiology, 2003, 77(2): 186-191.
[47]SZPAKOWSKA M, REISS J, GRACZYK A, et al. Susceptibility ofPseudomonasaeruginosato a photodynamic effect of the arginine hematoporphyrin derivative[J]. International Journal of Antimicrobial Agents, 1997, 8(1): 23-27.
[48]SOL V, BRANLAND P, CHALEIX V, et al. Amino porphyrins as photoinhibitors of Gram-positive and-negative bacteria[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 2004, 14(16): 4207-4211.
[49]SEGALLA A, BORSARELLI C D, BRASLAVSKY S E, et al. Photophysical, photochemical and antibacterial photosensitizing properties of a novel octacationic Zn (II)-phthalocyanine[J]. Photochemical & Photobiological Sciences Official Journal of the European Photochemistry Association & the European Society for Photobiology, 2002, 1(9):641-648.
[50]USACHEVA M N, TEICHERT M C, BIEL M A. The interaction of lipopolysaccharides with phenothiazine dyes[J]. Lasers in surgery and medicine, 2003, 33(5): 311-319.
[51]LEE C F, LEE C J, CHEN C T, et al. Delta-Aminolaevulinic acid mediated photodynamic antimicrobial chemotherapy onPseudomonasaeruginosaplanktonic and biofilm cultures[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2004, 75(1-2): 21-25.
[52]DONNELLY R F, CASSIDY C M, LOUGHLIN R G, et al. Delivery of methylene blue and meso-tetra (N-methyl-4-pyridyl) porphine tetra tosylate from cross-linked poly (vinyl alcohol) hydrogels: a potential means of photodynamic therapy of infected wounds.[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2009, 96(3): 223-231.
[53]TEGOS G P, DEMIDOVA T N, ARCILA-LOPEZ D, et al. Cationic fullerenes are effective and selective antimicrobial photosensitizers[J]. Chemistry & biology, 2005, 12(12): 1127-1135.
[54]SPESIA M B, MILANESIO M E, DURANTINI E N. Synthesis, properties and photodynamic inactivation ofEscherichiacoliby novel cationic fullerene C 60 derivatives[J]. European Journal of Medicinal Chemistry, 2008, 43(4): 853-861.
[55]DEMIDOVA T N, GAD F, ZAHRA T, et al. Monitoring photodynamic therapy of localized infections by bioluminescence imaging of genetically engineered bacteria[J]. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, 2005, 81(1): 15-25.
[56]HAMBLIN M R, O'DONNELL D A, MURTHY N, et al. Rapid control of wound infections by targeted photodynamic therapy monitored by in vivo bioluminescence imaging[J]. Photochemistry and photobiology, 2002, 75(1): 51-57.
[57]HAMBLIN M R, ZAHRA T, CONTAG C H, et al. Optical monitoring and treatment of potentially lethal wound infectionsinvivo[J]. Journal of Infectious Diseases, 2003, 187(11): 1717-1725.
[58]HASHIMOTO M C E, PRATES R A, KATO I T, et al. Antimicrobial photodynamic therapy on drug-resistantPseudomonasaeruginosa-induced infection. an in vivo study[J]. Photochemistry and photobiology,2012,88(3):590-595.
[59]CHUANG Y C, WANG Y Y, WONG T W, et al. Bactericidal effects of toluidine blue-mediated photodynamic action on vibrio vulnificus[J]. Antimicrobial Agents & Chemotherapy, 2005, 49(3): 895-902.
[60]ZOLFAGHARI P S, PACKER S, SINGER M, et al. In vivo killing ofStaphylococcusaureususing a light-activated antimicrobial agent[J]. BMC Microbiology, 2009, 9(special): 1-8.
[61]DAI T, TEGOS G P, ZHIYENTAYEV T, et al. Photodynamic therapy for methicillin-resistantStaphylococcusaureusinfection in a mouse skin abrasion model[J]. Lasers Surg Med, 2010, 42(1): 38-44.
[62]SIMONETTI O, CIRIONI O, ORLANDO F, et al. Effectiveness of antimicrobial photodynamic therapy with a single treatment of RLP068/Cl in an experimental model ofStaphylococcusaureuswound infection[J]. British Journal of Dermatology, 2011, 164(5): 987-995.
[63]BERTHIAUME F, REIKEN S R, TONER M, et al. Antibody-targeted photolysis of bacteria in vivo[J]. Biotechnology, 1994, 12(7): 703-706.
[64]BISLAND S K, CHIEN C, WILSON B C, et al. Pre-clinical in vitro and in vivo studies to examine the potential use of photodynamic therapy in the treatment of osteomyelitis[J].Photochemical & Photobiological Sciences,2006,5(1):31-38.
[65]GAD F, ZAHRA T, FRANCIS K P, et al. Targeted photodynamic therapy of established soft-tissue infections in mice[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2004, 3(5): 451-458.
[66]TARDIVO J P, BAPTISTA M S. Treatment of osteomyelitis in the feet of diabetic patients by photodynamic antimicrobial chemotherapy[J]. Photomedicine & Laser Surgery, 2009, 27(1): 145-150.
[67]ORENSTEIN A, KLEIN D, KOPOLOVIC J, et al. The use of porphyrins for eradication ofStaphylococcusaureusin burn wound infections[J]. FEMS Immunology & Medical Microbiology, 1997, 19(4): 307-314.
[68]LAMBRECHTS S A G, DEMIDOVA T N, AALDERS M C G, et al. Photodynamic therapy forStaphylococcusaureusinfected burn wounds in mice[J]. Photochemical & Photobiological Sciences, 2005, 4(7): 503-509.
[69]DAI T, TEGOS G P, LU Z, et al. Photodynamic therapy forAcinetobacterbaumanniiburn infections in mice[J]. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 2009, 53(9): 3929-3934.
[70]IMLAY J A. The molecular mechanisms and physiological consequences of oxidative stress: lessons from a model bacterium[J]. Nature Reviews Microbiology, 2013, 11(7): 443-454.
[71]CHABRIER-ROSELLY, FOSTER T H, PéREZ-NAZARIO N, et al. Sensitivity of Dandida albicans germ tubes and biofilms to photofrin-mediated phototoxicity[J]. Antimicrobial agents and chemotherapy, 2008, 49(10): 4288-4295.
(責(zé)任編輯:梁俊紅)
第一作者:趙占娟(1974-),女,河北博野人,河北大學(xué)副教授,博士,主要從事激光醫(yī)學(xué)研究.
E-mail: zhaozhanjuanv@163.com
Abstract:Photodynamic antimicrobial therapy (PACT) is a new anti-infection method which is based on the principle of photodynamic therapy. It has shown good results for treating infections caused by bacteria, fungi and viruses , particularly for drug-resistant infections. PACT doesn’t cause drug-resistant problems resulting from such factors as the use of single drug, concentration of photosensitizer, and insufficient exposure time. Multidrug-resistant bacteria tend to occur in the wound, lungs and other parts of the body, thus PACT has great advantages either in treating drug-resistant bacteria and killing bacteria or treating effect and convenience. This article mainly deals with the recent development in the research of antimicrobial photodynamic therapy for multidrug-resistant bacterial infection. It is believed that in the near future, PACT will be widely used in clinic and become a new therapy to treat refractory bacterial infections.
Key words:photodynamic therapy; photodynamic antimicrobial chemotherapy; multi-drug resistant; photosensitizer; infection
通信作者:趙建喜(1966-),男,河北博野人,河北大學(xué)教授,主要從事放射醫(yī)學(xué)研究.E-mail: jianxizhaov@163.com
基金項目:河北大學(xué)醫(yī)學(xué)學(xué)科建設(shè)項目(2015A2001);河北大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計劃項目(2015149);中西部高校綜合實力提升工程專項經(jīng)費
收稿日期:2015-04-20
中圖分類號:O43;Q81;R4
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號:1000-1565(2015)06-0657-10
DOI:10.3969/j.issn.1000-1565.2015.06.017