毛建梅,周孟杰,蔡 燕
1.川北醫(yī)學(xué)院臨床檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)系,四川南充 637007;2.川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院產(chǎn)前診斷中心,四川南充 637000
鮑曼不動(dòng)桿菌是導(dǎo)致醫(yī)院內(nèi)感染的常見(jiàn)革蘭陰性桿菌,其感染多發(fā)于重癥監(jiān)護(hù)室和神經(jīng)外科,以下呼吸道分泌物檢出率最高。有研究報(bào)道,多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌(MDR-AB)、耐碳青霉烯類(lèi)鮑曼不動(dòng)桿菌(CR-AB)的檢出率超過(guò)60.00%,并且全耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌(PDR-AB)檢出率達(dá)16.67%[1]。隨著經(jīng)驗(yàn)性抗菌藥物的使用,MDR-AB對(duì)臨床上常用的抗菌藥物,如青霉素類(lèi)、β-內(nèi)酰胺類(lèi)、碳青霉烯類(lèi)、喹諾酮類(lèi)藥物的耐藥率為90.00%以上,對(duì)易導(dǎo)致不良反應(yīng)的氨基糖苷類(lèi)抗菌藥物的耐藥率為54.50%[2]。近年來(lái),隨著人們?cè)谥兴幙咕矫娴难芯坎粩嗌钊?,具有抗菌活性的中藥逐漸被報(bào)道,比如魚(yú)腥草的活性成分魚(yú)腥草素鈉(SH)已被證實(shí)對(duì)銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌及結(jié)核分枝桿菌都有一定的抗菌作用,并且能增強(qiáng)阿奇霉素、氟康唑、紅霉素的抗菌活性[3-7]。本課題組前期預(yù)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),SH對(duì)MDR-AB有一定的抑制作用,因此,本研究將在體外探討SH與阿米卡星(AMK)是否具有聯(lián)合抗菌作用,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下。
1.1一般資料 本實(shí)驗(yàn)所采用的10株MDR-AB菌株收集于川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院微生物室,其中6株來(lái)源于神經(jīng)外科,4株來(lái)源于重癥監(jiān)護(hù)室,均為痰液標(biāo)本。
1.2儀器與試劑 儀器:VITEK2全自動(dòng)微生物分析儀及AST-GN鑒定卡(法國(guó)生物梅里埃有限公司),AST-GN16藥敏卡及配套藥敏紙片,臺(tái)式恒溫振蕩器(上海躍進(jìn)醫(yī)療),DHP420電熱恒溫培養(yǎng)箱(重慶永恒實(shí)驗(yàn)儀器廠),TECAN全波長(zhǎng)全自動(dòng)酶標(biāo)儀(型號(hào)M200PR0)。試劑及藥品:SH(10克/瓶,購(gòu)自西安開(kāi)來(lái)生物工程有限公司),AMK注射液(0.2克/支,川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院藥房提供),四甲基偶氮唑鹽(MTT,廣州賽國(guó)生物科技有限公司),二甲基亞砜(DMSO,成都市科龍化工試劑廠)。培養(yǎng)基:水解酪蛋白(MH)肉湯培養(yǎng)基(海博生物技術(shù)有限公司),MH瓊脂培養(yǎng)基(海博生物技術(shù)有限公司)。
1.3方法
1.3.1菌株篩選 采用VITEK2全自動(dòng)微生物分析儀及AST-GN鑒定卡進(jìn)行細(xì)菌鑒定,采用AST-GN16藥敏卡及配套藥敏紙片進(jìn)行藥敏試驗(yàn)。根據(jù)上述鑒定結(jié)果選擇10株對(duì)3類(lèi)及以上抗菌藥物(包括AMK、環(huán)丙沙星、亞胺培南、青霉素、頭孢他啶等)耐藥的鮑曼不動(dòng)桿菌。以ATCC19606作為質(zhì)控菌株。
1.3.2細(xì)菌復(fù)蘇及菌液稀釋 將收集的10株MDR-AB菌株用30%甘油保存于-80 ℃冰箱中。實(shí)驗(yàn)時(shí)取2 μL保存菌液接種于1 mL滅菌的MH肉湯培養(yǎng)基中,放置于37 ℃恒溫振蕩器中培養(yǎng)過(guò)夜。次日觀察到MH肉湯培養(yǎng)基出現(xiàn)渾濁后,8 000 r/min離心3 min后倒掉上清液,加入1 mL的生理鹽水重懸細(xì)菌,用生理鹽水將菌液調(diào)成570 nm處吸光度值(A值)為1.0 (相當(dāng)于0.5麥?zhǔn)蠞岫龋?×108cfu/mL)后再稀釋1 000倍備用。
1.3.3單用SH、AMK的最低抑菌濃度(MIC)值測(cè)定 (1)微量肉湯稀釋法:稱(chēng)取SH粉末,用MH肉湯配制為不同水平的SH溶液(4 500、4 000、3 500、3 000、2 500、2 000、1 500、1 000、500 μg/mL),各取80 μL依次加入96孔板中。AMK原液100 mg/mL,用MH肉湯配制為不同水平的AMK溶液(81 920、40 960、20 480、10 240、5 120、2 560、1 280、640 μg/mL),各取10 μL依次加入96孔板中。各對(duì)應(yīng)孔中加入10 μL菌液,用MH補(bǔ)足至100 μL。每個(gè)水平梯度均做3個(gè)孔,同時(shí)設(shè)置藥物對(duì)照孔(不加細(xì)菌)、陽(yáng)性對(duì)照孔(不加藥物)、陰性對(duì)照孔(只加MH培養(yǎng)基)。接種完后將96孔板置于37 ℃臺(tái)式恒溫振蕩器中培養(yǎng)8 h后觀察細(xì)菌生長(zhǎng)情況,當(dāng)陽(yáng)性對(duì)照孔細(xì)菌生長(zhǎng)且藥物對(duì)照孔和陰性對(duì)照孔均無(wú)菌生長(zhǎng)時(shí),每孔加入10 μL的MTT(用無(wú)菌磷酸鹽緩沖液配制,水平為5 mg/mL),再次置于37 ℃臺(tái)式恒溫振蕩器中培養(yǎng)1 h,肉眼觀察培養(yǎng)孔中的顏色,黑色代表孔內(nèi)有菌落,以無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng)的最低濃度作為該藥物的MIC值。接著每孔加入100 μL的二甲基亞砜(DMSO),振蕩搖勻10 min,用酶標(biāo)儀檢測(cè)490 nm處的A值并計(jì)算出各水平梯度的平均抑制率。(2)瓊脂稀釋法:SH瓊脂平板的終水平同微量肉湯稀釋法一致,取9支無(wú)菌試管,分別稱(chēng)取SH粉末溶于10 mL滅菌MH瓊脂中,混勻并倒置平板冷卻備用。取9支無(wú)菌試管依次加入AMK原液(100 mg/mL)1 638.4、819.2、409.6、204.8、102.4、51.2、25.6、12.8、6.4 μL,用滅菌MH瓊脂補(bǔ)齊至10 mL,混勻后倒置平板備用。取2 μL稀釋好的菌液依次點(diǎn)種于各瓊脂平板上,每株菌在各平板上接種2個(gè)點(diǎn),37 ℃電熱恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)8 h后觀察細(xì)菌生長(zhǎng)情況,并在菌落中滴加5 μL的MTT以讀取該藥物的MIC值。所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。
1.3.4SH與AMK聯(lián)用的MIC值測(cè)定 (1)微量肉湯稀釋法:根據(jù)單藥測(cè)得的MIC值,SH以2倍MIC、AMK以1倍MIC為最高濃度,分別按倍比稀釋配制6個(gè)系列水平。取無(wú)菌的96孔板,按棋盤(pán)法設(shè)計(jì)將藥物兩兩組合加入各孔中(SH 80 μL、AMK 10 μL),再加入10 μL菌液,并用MH肉湯補(bǔ)足至100 μL。(2)瓊脂稀釋法:根據(jù)單藥的MIC值,SH水平梯度設(shè)為MIC、1/2MIC、1/4MIC、0,AMK水平梯度設(shè)為MIC、1/2MIC、1/4MIC、1/8MIC、1/16MIC、1/32MIC、0,分別配制兩種藥物各水平組合共28個(gè)瓊脂平板。其余操作方法同1.3.3,所有實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3次。分別記錄最佳組合效應(yīng)時(shí)兩種藥物聯(lián)用時(shí)各自的MIC值及兩種藥物單用時(shí)的MIC值。計(jì)算出部分抑菌濃度指數(shù)(FICI)=MICSH聯(lián)合/MICSH單用+MICAMK聯(lián)合/MICAMK單用。判讀標(biāo)準(zhǔn):FICI≤0.5為協(xié)同作用;0.5
2.1單用SH、AMK的MIC值 微量肉湯稀釋法:10株MDR-AB及質(zhì)控菌株單用SH的MIC值為1 200~2 800 μg/mL,單用AMK的MIC值為8 192 μg/mL。瓊脂稀釋法:10株MDR-AB及質(zhì)控菌株單用SH的MIC值為2 400 μg/mL,單用AMK的MIC值為16 384 μg/mL。見(jiàn)表1。
2.2SH與AMK聯(lián)用的MIC值 結(jié)果顯示,SH與AMK聯(lián)用后AMK的MIC值降低至單用時(shí)的1/2,F(xiàn)ICI值均處于>0.5~1.0,表現(xiàn)出“相加”的抗菌作用。見(jiàn)表1。當(dāng)SH(MIC)單用時(shí)無(wú)細(xì)菌生長(zhǎng),與AMK聯(lián)用時(shí)可見(jiàn)細(xì)菌生長(zhǎng),表明SH與AMK聯(lián)用后可能存在促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)的作用。見(jiàn)圖1、2。此外,根據(jù)酶標(biāo)儀所測(cè)得SH(1/2 MIC)與AMK系列水平聯(lián)用后的A值計(jì)算出10株菌的平均抑制率,結(jié)果顯示,與單用AMK相比,SH與AMK(<1 024 μg/mL)聯(lián)用時(shí)的抑制率降低,SH與AMK(≥1 024 μg/mL)聯(lián)用時(shí)抑制率升高,且兩者的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表1 SH、AMK單用及聯(lián)用時(shí)檢測(cè)MDR-AB的MIC值和FICI值
注:黑色代表有菌落生長(zhǎng)。
注:A、B、C、D、E、F、G均未見(jiàn)細(xì)菌生長(zhǎng),G為最佳抑菌濃度組合,F(xiàn)ICI=1/2+1/2=1。
表2 不同水平AMK單用及與SH(1/2 MIC)聯(lián)用時(shí)的平均抑制率比較
鮑曼不動(dòng)桿菌是導(dǎo)致醫(yī)院內(nèi)感染的主要革蘭陰性桿菌之一,可能與患者住院時(shí)間長(zhǎng)、接受侵入性操作及使用廣譜抗菌藥物有關(guān)。有關(guān)共識(shí)指出,針對(duì)MDR-AB感染可選用頭孢哌酮/舒巴坦、氨芐西林/舒巴坦、碳青霉烯類(lèi)抗菌藥物,同時(shí)聯(lián)合氨基糖苷類(lèi)或喹諾酮類(lèi)抗菌藥物進(jìn)行治療[9]。隨著MDR-AB、CR-AB的檢出率逐漸升高,且對(duì)常用抗菌藥物呈高度耐藥性,多種藥物的聯(lián)用為鮑曼不動(dòng)桿菌的治療提供了新方案。AMK作為一種新型半合成氨基糖苷類(lèi)抗菌藥物,常用于鮑曼不動(dòng)桿菌的治療,當(dāng)與其他抗菌藥物,如替加環(huán)素、頭孢哌酮鈉/舒巴坦聯(lián)用后的治療效果更佳[2,10]。
近年來(lái),相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)SH對(duì)金黃色葡萄球菌、銅綠假單胞菌、白色念珠菌等都具有一定的抑菌作用[5-7],但對(duì)鮑曼不動(dòng)桿菌是否具有抑菌作用少有報(bào)道。本研究中10株MDR-AB對(duì)SH的MIC值為1 200~2 800 μg/mL,表明SH能夠在體外抑制MDR-AB,但是其單獨(dú)使用的抗菌活性相對(duì)較低。MDR-AB對(duì)AMK也表現(xiàn)出較高的耐藥性,與KUTI等[11]報(bào)道的結(jié)果一致,可見(jiàn)單用AMK對(duì)MDR-AB的治療效果欠佳。因此,本研究進(jìn)一步探討SH能否增強(qiáng)AMK的抗菌作用,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)SH與AMK聯(lián)用后表現(xiàn)出“相加”的抗菌作用。值得注意的是,從表2中可見(jiàn)SH與AMK(<1 024 μg/mL)聯(lián)用時(shí)的抑制率低于單用AMK,表明兩種藥物聯(lián)用后可能存在促進(jìn)細(xì)菌生長(zhǎng)的作用,導(dǎo)致上述現(xiàn)象的原因值得進(jìn)一步探討。
鮑曼不動(dòng)桿菌對(duì)AMK的耐藥機(jī)制包含以下幾點(diǎn):(1)鮑曼不動(dòng)桿菌產(chǎn)生氨基糖苷類(lèi)修飾酶(AMEs),編碼的相關(guān)基因大多位于質(zhì)粒轉(zhuǎn)座子上,導(dǎo)致耐藥基因在細(xì)菌間傳播,并通過(guò)上述酶修飾、改變氨基糖苷類(lèi)抗菌藥物的活性,此為最主要的耐藥機(jī)制;(2)產(chǎn)生16S rRNA甲基化酶,能夠使細(xì)菌的30S rRNA亞單位上的16S rRNA位點(diǎn)甲基化,從而改變氨基糖苷類(lèi)抗菌藥物的作用靶點(diǎn);(3)外排泵作用,通過(guò)促進(jìn)藥物外排來(lái)降低細(xì)胞內(nèi)氨基糖苷類(lèi)抗菌藥物的濃度;(4)影響細(xì)菌細(xì)胞膜,即通過(guò)減少脂多糖所帶的負(fù)電荷和下調(diào)孔蛋白的表達(dá)來(lái)阻止藥物進(jìn)入細(xì)胞[12]。目前報(bào)道SH主要是通過(guò)抑制細(xì)菌生物被膜的形成來(lái)達(dá)到抗菌作用[3-4],但是較少見(jiàn)AMK影響細(xì)菌生物被膜的相關(guān)報(bào)道。AMK因使用劑量不同而表現(xiàn)出不同的耐藥機(jī)制的相關(guān)報(bào)道較少。本研究中,與單用AMK比較,SH與AMK聯(lián)用后的抑制率先降低后升高的具體機(jī)制仍不清楚,筆者認(rèn)為SH可能通過(guò)抑制細(xì)菌生物被膜、氨基糖苷類(lèi)修飾酶、16S rRNA甲基化酶、外排泵的表達(dá)來(lái)達(dá)到抗菌作用。因此,后續(xù)研究將進(jìn)一步對(duì)其抗菌機(jī)制深入探討。
綜上所述,SH能夠在體外抑制MDR-AB,與單用AMK相比,聯(lián)用后隨著AMK水平的升高其抗菌作用先降低后升高。因此,建議使用AMK治療的患者應(yīng)合理選擇食用魚(yú)腥草及相關(guān)制劑。