俞觀泉,盧彤巖,楊雨輝
(1.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院,海南 ???70228;2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黑龍江水產(chǎn)研究所 ,黑龍江 哈爾濱150070)
傳統(tǒng)藥效理論認(rèn)為,當(dāng)抗菌藥物濃度低于MIC時,容易被篩選出耐藥菌株,從而導(dǎo)致細(xì)菌耐藥。因此在以往的給藥方案設(shè)計(jì)中,給藥間隔的設(shè)計(jì)主要是根據(jù)MIC來確定[1]。但最近提出的突變選擇窗(Mutation Selection Windows,MSW)概念改變了傳統(tǒng)上的這一理論,突變選擇窗理論認(rèn)為病原菌與藥物接觸過程中,有一個高于MIC的濃度范圍可以殺死或抑制敏感細(xì)菌,但是在感染細(xì)菌群體中少數(shù)自發(fā)突變耐藥的細(xì)菌則可能存活下來,并得以繁殖。一般將這個濃度范圍稱為 MSW[1-4]。突變選擇窗的下限是MIC和MIC99之間的范圍,突變選擇窗的上限被定義為當(dāng)體內(nèi)試驗(yàn)細(xì)菌為1010個時,無耐藥突變株生長的藥物濃度,即防突變濃度(MPC)。當(dāng)藥物濃度低于MIC時,由于藥物濃度較低而未作用于耐藥突變菌群,因此不會產(chǎn)生耐藥,但也不能達(dá)到預(yù)期的治療目的;當(dāng)藥物濃度高于MPC時,由于病菌必須同時產(chǎn)生兩種或兩種以上的耐藥突變才能生長,因此也不可能產(chǎn)生耐藥;只有當(dāng)藥物濃度高于MIC并低于MPC時,即藥物濃度處于MSW范圍之內(nèi)的時候,才容易導(dǎo)致耐藥突變菌的選擇性擴(kuò)增并產(chǎn)生耐藥性[2-4]。
嗜水氣單胞菌(Aeromonas hydrophila)屬于弧菌科(Vibrionaceae)氣單胞菌屬的細(xì)菌(Aeromonas),是一種革蘭陰性兼性厭氧的短桿菌[5]。廣泛存在于淡水、污水、淤泥、土壤中,是自然界中的一種常見菌。大部分菌株一般無致病性,但致病菌株可引起魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類感染[6]。人也可以感染嗜水氣單胞菌而引起腹瀉,是一種典型的人-獸-魚共患病原菌。目前關(guān)于抗菌藥物對嗜水氣單胞菌MIC和 MBC的測定已有文獻(xiàn)報道[7],但關(guān)于MSW的研究還未見報道,針對于此,本研究進(jìn)行了幾種常用抗菌藥物對嗜水氣單胞菌MSW的研究,旨在為制定抗菌藥物的合理給藥方案提供依據(jù)。
1.1 待測菌株 本研究使用的嗜水氣單胞菌均分離自東北三省患病的水生動物。
1.2 抗菌藥物 鹽酸恩諾沙星由浙江國邦藥業(yè)有限公司生產(chǎn);氟苯尼考由湖北中牧安達(dá)藥業(yè)有限公司生產(chǎn);卡那霉素(Biosharp/Amresco 0408)。
1.3 培養(yǎng)基 營養(yǎng)肉湯培養(yǎng)基和營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,均購自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司。
1.4 方法[8-10]
1.4.1 細(xì)菌數(shù)量的測定 挑取單個菌落接種于6 mL肉湯中30℃恒溫預(yù)培養(yǎng)12h,取0.1mL菌液接種于100mL的肉湯中30℃、100r/min震蕩培養(yǎng)12 h,平板計(jì)數(shù)法測細(xì)菌數(shù)量,30℃培養(yǎng)12h后計(jì)數(shù)。
1.4.2 MIC和MIC99的測定 試管雙倍稀釋法測MIC,把濃度為1.28mg/mL的藥液以1∶9的比例加入到肉湯中,用雙倍稀釋法稀釋至13個濃度梯度。最終不同含藥肉湯的體積均為0.5mL。把稀釋后的菌液加入到含藥肉湯中,使每個濃度的肉湯中含菌量為3×105CFU。30℃培養(yǎng)16~18h后觀察結(jié)果。以最低不長菌的濃度為MIC。相同過程重復(fù)5次。
在MIC的基礎(chǔ)上線性遞減20%抗菌藥濃度制成平板,把不同稀釋度的菌液接種于平板上,使每個藥物的濃度藥物平板上的含菌量為3×102、3×103、3×104、3×105CFU。30℃培養(yǎng)24h后,選合適的平板計(jì)數(shù)。限制99%的細(xì)菌生長的平板藥物濃度為MIC99。
1.4.3 MPC的測定 分別以2MIC、4MIC、8MIC、16MIC濃度的抗菌藥物制作藥物平板,濃縮菌液并調(diào)整濃度。每個藥物平板接種0.1mL菌液,每個藥物濃度4個平板,使每個濃度最終接種菌的量達(dá)到1.2×1010CFU。30℃下培養(yǎng)72h,觀察結(jié)果,最低不長菌的濃度為MPCpr。在MPCpr的基礎(chǔ)上線性遞減20%制作藥物平板,以相同的方法接種細(xì)菌。最低不長菌的濃度就是MPC。
3種抗菌藥對5株臨床分離的嗜水氣單胞菌的MIC99和MPC結(jié)果見表1。
表1 3種抗菌藥對5個嗜水氣單胞菌的MIC99和MPC
由結(jié)果可見,卡那霉素和鹽酸恩諾沙星對5株嗜水氣單胞菌的MIC99相差不大,但MPC之間有較大的差異:卡那霉素對4號菌株的MPC明顯大于其他幾個菌株,恩諾沙星對2號菌株的MPC明顯小于其他菌株;氟苯尼考對2號菌株MIC99明顯大于其他4株嗜水氣單胞菌,而MPC值均大于128μg/mL。
由結(jié)果可見,恩諾沙星對5株嗜水氣單胞菌MIC99相差不大,恩諾沙星對2號菌株的MPC明顯小于其他菌株,故恩諾沙星對2號菌株的MSW也明顯小于其他菌株。卡那霉素對5株嗜水氣單胞菌MIC值變化不明顯,但各菌株之間MPC有明顯差異。其中2號菌株的MPC最低,4號菌株的MPC最高。5株嗜水氣單胞菌中除2號菌株外,氟苯尼考對其他菌株的MIC相差不明顯,而2號菌株的MIC明顯高于其他菌株。由于氟苯尼考對5株嗜水氣單胞菌的MPC均高于128μg/mL而未測出,故表中標(biāo)記菌株對氟苯尼考的MPC為未知。這種MIC相差不明顯,而MPC相差較大的原因,目前還不得而知,可能與菌株產(chǎn)生耐藥突變的基因不同有關(guān),具體原因還需要進(jìn)一步研究。
根據(jù)以前一些關(guān)于氟喹諾酮類藥物對病原菌MIC和MPC的測定結(jié)果來看,MPC/MIC的范圍在4~12之間[11-12],在本研究中,測定的恩諾沙星對嗜水氣單胞菌的MPC/MIC在5~18之間,以前文獻(xiàn)報道的MPC/MIC的范圍更寬,這可能說明臨床分離的病原菌對藥物的敏感性差異非常大,同時說明了相同的給藥方案對不同病例的治療結(jié)果可能會有很大的差異。
傳統(tǒng)抗菌藥物的藥效學(xué)理論認(rèn)為[1-2],給藥方案的制定應(yīng)該以MIC為依據(jù),藥物濃度高于MIC是保證治療效果的最基本的要求。但MSW理論認(rèn)為藥物濃度達(dá)到MIC值有一定的治療效果,但易產(chǎn)生耐藥菌。因而治療量應(yīng)該用高于MPC的濃度。MSW理論的出現(xiàn)對抗菌藥物的使用和研究提出了更高的要求,該理論不僅關(guān)注治療效果,更將耐藥性的產(chǎn)生因素考慮在內(nèi),因此在該理論指導(dǎo)下制定的給藥方案更能合理應(yīng)用抗菌藥物,防止耐藥性的產(chǎn)生和擴(kuò)散。由本研究的結(jié)果與恩諾沙星和氟苯尼考現(xiàn)有的在水生動物體內(nèi)的藥動學(xué)數(shù)據(jù)[13-15]共同分析認(rèn)為,恩諾沙星在鯉魚體內(nèi)藥物濃度達(dá)到峰濃度后20h以上高于MIC,但是恩諾沙星在鯉魚體內(nèi)達(dá)到峰濃度后只13h和15h內(nèi)分別高于4號和2號菌株的MPC,對于其他菌株維持在MPC之上的時間則較短。氟苯尼考在羅非魚體內(nèi)的藥物濃度在達(dá)到峰濃度后15h時仍高于MIC,但是其峰濃度卻遠(yuǎn)低于MPC。因此認(rèn)為,目前恩諾沙星和氟苯尼考的給藥方案雖可發(fā)揮一定的治療效果,但容易導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生??敲顾赜捎谌狈ο嚓P(guān)的藥動數(shù)據(jù),因此未對卡那霉素的藥效及耐藥進(jìn)行分析。
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