金燁 張能華 陳興英 畢微 馮云杰
鮑曼不動(dòng)桿菌(AB)是一種非發(fā)酵的革蘭陰性桿菌,廣泛分布于水、土壤、人體皮膚、口腔黏膜、呼吸道和泌尿道等。近年來,醫(yī)院住院患者病原菌檢出中AB有所增加。隨著抗生素的廣泛應(yīng)用,耐藥性也不斷增強(qiáng),出現(xiàn)越來越多的MDR-AB甚至PDR-AB。大蒜素是大蒜中含硫化合物的獨(dú)特成分,具有殺菌消炎、抗?jié)?、降血壓的作用。還可以降低血脂、血糖,調(diào)節(jié)體脂和碳水化合物代謝紊亂,增強(qiáng)機(jī)體免疫力等藥理作用。本文探討大蒜素聯(lián)合頭孢派酮/舒巴坦對(duì)AB的抑制作用,并觀察其抗菌效果。
1.1 菌株來源與藥物 分離自本院ICU住院患者的AB 60株,其中包括30株頭孢哌酮/舒巴坦敏感AB和30株頭孢哌酮/舒巴坦耐藥AB,排除同一患者同一部位的重復(fù)分離菌株。敏感AB的頭孢哌酮/舒巴坦MIC范圍為1~4 mg/L,耐藥AB的頭孢哌酮/舒巴坦MIC范圍為64~512 mg/L。質(zhì)控菌株大腸埃希菌ATCC35218,購于杭州泰茂生物科技有限公司??咕幬铮捍笏馑兀ㄅ?hào):12A022,北京索萊寶科技有限公司)、頭孢哌酮/舒巴坦(批號(hào):X86428,輝瑞制藥有限公司)。
1.2 主要儀器及試劑 恒溫培養(yǎng)箱由上海博迅公司生產(chǎn);比濁儀、VITEK 2 Compact全自動(dòng)細(xì)菌鑒定儀和哥倫比亞血瓊脂均由法國生物梅里埃公司生產(chǎn);96孔微量板,批號(hào):050318D010503A,無錫耐思生物科技有限公司;吐溫-20,批號(hào):626N041,北京索萊寶科技有限公司;1%氯化三苯四氮唑溶液(TTC),批號(hào):20181121,杭州微生物試劑有限公司;MH肉湯,批號(hào):720A031,北京索萊寶科技有限公司。
1.3 方法 (1)頭孢哌酮/舒巴坦溶液及大蒜素溶液的制備:頭孢哌酮/舒巴坦溶液的制備:使用0.9%氯化納液為溶劑制備256 g/L的頭孢哌酮/舒巴坦溶液。用MH肉湯將其稀釋至不同濃度梯度。以20%的吐溫-20為溶劑制備10 g/L的大蒜素溶液。(2)菌懸液的制備:挑取4~5個(gè)純培養(yǎng)菌落,接種肉湯增菌,6 h后取菌液通過比濁儀調(diào)節(jié)至0.5麥?zhǔn)蠞岫龋s為1.5×108CFU/mL),然后再用MH肉湯稀釋至1.5×106CFU/mL。(3)TTC溶液制備:將1%氯化三苯四氮唑溶液用蒸餾水稀釋至0.25%備用。(4)微量肉湯稀釋法采用棋盤法設(shè)計(jì),設(shè)置11個(gè)稀釋濃度,將大蒜素和頭孢哌酮/舒巴坦溶液分別依次倍比稀釋。每藥各取50 μL加入96孔平板中,形成不同濃度抗菌藥物組合,頭孢哌酮/舒巴坦溶液濃度分別為128 g/L、64 g/L、32 g/L、16 g/L、8 g/L、4 g/L、2 g/L、1 g/L、0.5 g/L、0.25 g/L、0.125 g/L;大蒜素溶液濃度為:5 g/L、2.5 g/L、1.25 g/L、0.625 g/L、0.3125 g/L、0.15625 g/L、0.078125 g/L。加入已調(diào)至約1.5×106CFU/mL的各實(shí)驗(yàn)菌懸液10 μL,35℃培養(yǎng)18~24 h。每孔加入0.25%TTC 5μL,培養(yǎng)2 h后肉眼觀察培養(yǎng)物,紅色即為有菌生長,在設(shè)立陰性溶劑對(duì)照的前提下,判讀MIC[1]。每個(gè)菌株重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)。記錄最低抑菌濃度(MIC)值,計(jì)算部分抑菌濃度指數(shù)(FIC指數(shù)),F(xiàn)IC指數(shù)=MIC甲藥聯(lián)用/MIC甲藥單用+MIC乙藥聯(lián)用/MIC乙藥單用。判讀標(biāo)準(zhǔn):FICI≤0.5時(shí),兩藥為協(xié)同作用;0.5<FICI≤1時(shí),兩藥為相加作用;1<FICI≤2時(shí),兩藥為無關(guān)作用;FICI>2時(shí),兩藥為拮抗作用[2]。
2.1 大蒜素聯(lián)合頭孢哌酮/舒巴坦對(duì)AB作用效果 見表 1、2。
表1 頭孢哌酮/舒巴坦耐藥AB MIC值變化()
表1 頭孢哌酮/舒巴坦耐藥AB MIC值變化()
項(xiàng)目 大蒜素MIC(mg/L) 頭孢哌酮/舒巴坦MIC(mg/L)單用 489.58±212.16 161.33±102.67聯(lián)用 215.82±179.36 66.29±49.46 t值 5.397 4.568 P 值 <0.001 <0.001
表2 頭孢哌酮/舒巴坦敏感AB MIC值變化表()
表2 頭孢哌酮/舒巴坦敏感AB MIC值變化表()
項(xiàng)目 大蒜素MIC(mg/L) 頭孢哌酮/舒巴坦MIC(mg/L)單用 562.50±127.14 2.10±0.96聯(lián)用 461.26±206.57 1.72±0.81 t值 2.286 1.675 P值 0.027 0.099
2.2 大蒜素與頭孢哌酮/舒巴坦聯(lián)用對(duì)AB的FIC指數(shù)分布情況 當(dāng)單獨(dú)使用兩種藥物時(shí),其MIC值范圍分別為大蒜素312.5~1,250 mg/L,頭孢哌酮/舒巴坦1~512 mg/L。聯(lián)合使用后,頭孢哌酮/舒巴坦敏感組FIC≤0.5占0%;0.5<FIC≤1占23.3%;1<FIC≤2占76.7%;FIC>2占0%。頭孢哌酮/舒巴坦耐藥組FIC≤0.5占26.7%;0.5<FIC≤1占60.0%;1<FIC≤2占13.3%;FIC>2占0%,見圖1。
AB致病力較弱,通常侵襲免疫功能受損的宿主如ICU患者,可引起肺炎、血流感染、傷口感染、腦膜炎、肝膿腫、心內(nèi)膜炎、尿路感染等[3],成為住院患者的嚴(yán)重危險(xiǎn)因素[4-5]。CHINET細(xì)菌耐藥性監(jiān)測數(shù)據(jù)網(wǎng)顯示2017年、2018年AB始終占據(jù)全國不發(fā)酵糖革蘭性桿菌檢出排名首位[6-7],且耐藥趨勢日漸嚴(yán)重。隨著人類對(duì)其研究的深入發(fā)現(xiàn)AB的耐藥機(jī)制繁復(fù)多樣,一株細(xì)菌常集結(jié)多種耐藥機(jī)制。其中對(duì)β-內(nèi)酰胺類藥物的耐藥機(jī)制就有多種,包括產(chǎn)生β-內(nèi)酰胺酶、外膜蛋白改變、外排泵、青霉素結(jié)合蛋白位點(diǎn)改變等[8],β-內(nèi)酰胺酶的產(chǎn)生是其耐藥的主要因素。舒巴坦作為一種β-內(nèi)酰胺酶抑制劑,可有效抑制多重耐藥AB產(chǎn)β-內(nèi)酰胺酶,直接作用于細(xì)菌的青霉素結(jié)合蛋白,殺滅AB的效果非常顯著[9]。文獻(xiàn)報(bào)道在碳青霉烯類耐藥AB感染的臨床治療中,舒巴坦相比多黏菌素表現(xiàn)出更好的治療效果[10]。另考慮到舒巴坦類藥物的低經(jīng)濟(jì)成本,故在MDR AB感染中優(yōu)選舒巴坦類制劑。然而,CHINET數(shù)據(jù)顯示2013~2017年AB對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦的耐藥率分別為36.4%、37.7%、38.1%、43.0%、43.5%,呈現(xiàn)穩(wěn)步上升趨勢[11-13],對(duì)臨床治療提出嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
大蒜素是存在于大蒜中的一種含硫化合物復(fù)合體。是以大蒜鱗莖為原料提取的化合物,其在蒜酶作用下通過蒜氨酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)生,具有多種生物學(xué)效應(yīng)。大蒜提取物具有廣譜的抗菌活性,對(duì)常見的革蘭陽性菌、革蘭陰性菌和真菌具有良好的抗菌活性,包括金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、痢疾志賀菌、肺炎克雷伯菌、產(chǎn)氣腸桿菌、普通變形桿菌、枯草芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、白色念珠菌[14-18]。其對(duì)皮膚癌、肝癌、胃癌、前列腺癌、卵巢癌、結(jié)腸癌、胰腺癌和鼻咽癌具有良好的預(yù)防及治療作用。此外,大蒜素對(duì)心血管疾病也有不錯(cuò)的療效,可以有效降低血脂、血壓、抗心律失常、抑制糖尿病性心肌病的心肌細(xì)胞凋亡[19]。
本資料結(jié)果顯示,大蒜素與頭孢哌酮/舒巴坦聯(lián)合使用后,對(duì)頭孢哌酮/舒巴坦敏感的AB抗菌作用大部分表現(xiàn)為無關(guān)效應(yīng),大蒜素對(duì)提高頭孢哌酮/舒巴坦AB的抑菌活性無明顯作用。耐藥組中大蒜素和頭孢哌酮/舒巴坦的MIC均有明顯下降,主要表現(xiàn)為協(xié)同或相加效應(yīng),大蒜素可提高頭孢哌酮/舒巴坦對(duì)AB的抑菌活性。大蒜素能降低頭孢哌酮/舒巴坦與對(duì)其耐藥的部分AB的MIC值,可能機(jī)制是增加舒巴坦作為酶抑制劑的活性,從而起到殺滅細(xì)菌的治療效果,為臨床治療提供一個(gè)新的聯(lián)合用藥方案。本次實(shí)驗(yàn)頭孢哌酮/舒巴坦耐藥組對(duì)AB大部分表現(xiàn)為協(xié)同作用和相加作用與國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[20]結(jié)果相似。有報(bào)道稱TEM作為被研究最多的β-內(nèi)酰胺酶之一,抑制其單個(gè)TEM-1分子活性需要約10,000個(gè)舒巴坦分子[21]。大蒜素與頭孢哌酮/舒巴坦在體內(nèi)聯(lián)合作用有效是否因大蒜素可以有效抑制TEM基因的表達(dá),使頭孢哌酮/舒巴坦發(fā)揮更好的殺菌活性,將是今后進(jìn)一步研究的方向。