抗细菌生物被膜研究新进展

生物被膜主要是指细菌黏附在有生命或无生命体表面(如患者组织器官或者植入医疗设备),并被包裹在自产分泌的胞外聚合物基质中形成的多细菌群体,自然界超过80%的细菌都以生物被膜的状态存在。与浮游菌相比,生物被膜内细菌对抗生素的耐药性提高了10~1000倍,具有强附着性、强适应性和群体感应性,能抵抗宿主免疫系统清除的特性,生物被膜所致感染病死率高、治愈率低[1-2],成为临床治疗的难题之一。本文针对目前抗生物被膜研究的策略以及生物被膜研究技术进行综述,以期为临床细菌相关生物被膜感染的研究提供参考。

头孢吡肟/阿维巴坦M-H肉汤中浓度测定方法学建立及在体外动态PK/PD模型中的应用

目的:建立头孢吡肟和阿维巴坦在Mueller-Hinton(M-H)肉汤中浓度测定方法,并于头孢吡肟/阿维巴坦体外动态药代动力学/药效学(phar-macokinetic/pharmacodynamic,PK/PD)模型中进行初步应用。方法:采用高效液相色谱法(HPLC)对M-H肉汤中头孢吡肟进行测定;采用液质联用法(LC-MS/MS)对M-H肉汤中阿维巴坦进行测定。建立头孢吡肟/阿维巴坦2.5 g q8 h给药方案下体外动态PK/PD感染模型,进行头孢吡肟/阿维巴坦抗碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem-re-sistant Klebsiella pneumoniae,CRKP)抗菌作用研究。结果:头孢吡肟和阿维巴坦在0.5~120μg/mL和0.1~25μg/mL线性关系良好(r=0.999),定量下限浓度为0.5、0.1μg/mL,肉汤培养基中头孢吡肟和阿维巴坦的的提取回收率分别为88.0%~101.7%和90.9%~95.2%。日内、日间RSD均小于5.2%。在体外PK/PD模型中,头孢吡肟和阿维巴坦具有良好的拟合度,实测浓度在理论浓度的±20%范围内。对于MIC=8μg/mL和MIC=16μg/mL的CRKP,头孢吡肟阿维巴坦2.5gq8h的给药方案在24 h时菌落分别下降2.783 Log10 CFU/mL、1.325Log10CFU/mL。结论:本研究建立的头孢吡肟及阿维巴坦在肉汤中浓度测定方法灵敏度高、稳定性好。体外动态PK/PD模型显示头孢吡肟阿维巴坦常规给药下对MIC≤8μg/mL的CRKP具有较好的抗菌活性。

多黏菌素B联合新型β-内酰胺酶抑制剂复方制剂对耐多黏菌素B细菌生物膜的影响

目的探讨多黏菌素B联合新型β-内酰胺酶抑制剂复方制剂对耐多黏菌素B铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌生物膜的活性及机制。方法采用微量肉汤稀释法和卡尔加里生物膜装置测定所有抗菌药物的最低抑菌浓度(MIC)、最低生物膜抑制浓度(MBIC)和最低生物膜根除浓度(MBEC);采用结晶紫染色法评估亚MIC剂量下多黏菌素B联合头孢吡肟/阿维巴坦、头孢他啶/阿维巴坦、美罗培南/阿维巴坦、氨曲南/阿维巴坦、美罗培南/法硼巴坦及亚胺培南/雷利巴坦抑制生物膜形成和根除成熟生物膜的效果;筛选出抗生物膜活性最佳的联合方案,采用硫酸苯酚法、细菌运动试验以及群体感应抑制试验初步探讨该联合方案的抗生物膜机制。结果所有抗菌药物的MBIC和MBEC均高于MIC,基于多黏菌素B的联合方案均能抑制铜绿假单胞菌和肺炎克雷伯菌生物膜形成并根除成熟的生物膜,其中多黏菌素B联合头孢吡肟/阿维巴坦抑制率和根除率最高,分别为67.99%~90.16%、58.26%~63.86%。多黏菌素B联合头孢吡肟/阿维巴坦可抑制肺炎克雷伯菌的胞外多糖,抑制率为34.04%~61.10%,该组合还能减小细菌的泳动和蹭行运动直径。头孢吡肟/阿维巴坦单药对群体感应信号分子的抑制作用呈浓度依赖性,与多黏菌素B联合后,抑制作用与单药效果一致。结论多黏菌素B和头孢吡肟/阿维巴坦可能是临床治疗多黏菌素B耐药菌株生物膜相关严重感染的潜在方案,其作用机制可能与抑制细菌胞外多糖和运动能力有关。