中药单体对细菌群体感应系统的影响

目的群体感应系统是一种细菌间通信交流机制,与细菌多种毒力因子的产生、生物被膜的形成、芽孢的形成等相关联,是一个感染防治的重要靶点,在细菌的感染致病机理调节中起着核心作用。中药资源丰富,价格低廉,安全性高,毒性小,逐渐成为抗细菌感染研究的热点。近年来有报道中药单体及衍生物可以影响群体感应系统,调节相关毒力因子的表达以及抑制生物被膜的形成。比较研究40种中药单体及衍生物对群体感应系统的影响。方法以紫色杆菌CV026作为研究菌株,分别研究40种中药单体对群体感应系统的作用,筛选出具有抑制活性的中药单体,并探讨中药单体联合作用下对群体感应系统的协同抑制效应。①应用微量肉汤法测定40种中药单体对紫色杆菌CV026的体外最低抑菌浓度(MIC);②通过报告菌平板法和抑制紫色色素产生实验定性与定量检测亚抑菌浓度下中药单体的群体感应抑制活性;③建立中药单体联合用药的棋盘法,测定药物联合作用下对群体感应系统的协同抑制效应。结果①香豆素、根皮素和大麦芽碱等12种中药单体在亚MIC显著抑制紫色杆菌CV026紫色色素的产生,其中以香豆素和肉桂酸效果最佳,香豆素的MIC为512 mg·L^(-1),在1/2MIC以及1/4MIC浓度时对群体感应活性抑制率分别为84.93%和66.79%,肉桂酸的MIC为1024 mg·L^(-1),对群体感应活性抑制率在1/2MIC以及1/4MIC分别为78.78%和56.76%;②12种中药单体不同的联合用药方式产生诱导、无关和抑制群体感应活性,其中以肉桂酸+咖啡酸和肉桂酸+杨梅素的组合抑制效果最佳,肉桂酸和咖啡酸对群体感应活性抑制,在1/4+1/4MIC以及1/8+1/8MIC分别为抑制率75.03%和54.36%,甚至在浓度为1/16+1/16MIC时对群体感应系统活性的抑制率为35.69%,而肉桂酸和杨梅素在浓度为1/4+1/4MIC以及1/8+1/8MIC其抑制率时分别为74.72%和61.74%,在浓度为1/16+1/16MIC时依然有较高的抑制活性,抑制率为41.69%。结论香豆素、咖啡酸和大麦芽碱等12种中药单体在亚MIC下具有显著的群体感应抑制活性;中药单体不同的联合用药方式可产生抑制、无关或诱导群体感应系统的效果,其中以肉桂酸+咖啡酸和肉桂酸+杨梅素的组合协同抑制效果最佳。本研究所筛选的联合用药方式在较低浓度时仍然具有良好的群体感应系统协同抑制活性,不仅可以减少药物的量从而降低药物不良反应,而且可以大大提高疗效。