二氧化碲与抗生素协同抗耐药菌作用研究

发布时间：2020-03-24 19:40

【摘要】：随着抗生素的普遍使用,细菌对抗生素产生耐药性,耐药菌株大量出现,已成为临床上最主要的致病菌,抗生素的使用遭遇瓶颈。找到一种能有效降低细菌对现有抗生素耐药性的方法是解决细菌耐药问题的有效途径。已有文献报道纳米银、纳米氧化锌等无机纳米材料与特定的抗生素联用,可有效降低细菌对抗生素的耐药程度。本实验室在前期发现碲化铋(Bi_2Te_3)与头孢噻肟(CTX)具有协同抗耐甲氧西林金葡萄球菌(MRSA)作用,且该作用主要由组分碲引起。在此基础上,合成TeO_2纳米材料,筛选与之具有协同抗MRSA作用的抗生素,再进一步研究其协同抗菌机理。论文的主要工作如下:1.TeO_2纳米材料的合成表征利用水解还原法制备TeO_2,采用X-射线粉末衍射仪、原子力显微镜、动态光散射仪和傅里叶红外光谱仪对材料组成、形貌和尺寸进行表征。结果表明:样品为结晶性好的球状颗粒,平均粒径70 nm,粒子表面修饰羧基基团,在水中分散好。2.与TeO_2具有协同抗MRSA作用的抗生素筛选。选取四大类临床常用的抗生素(β-内酰胺类、喹诺酮类、氨基糖苷类和四环素类),与TeO_2联合作用MRSA,采用抑菌圈法和棋盘法,筛选出CTX与TeO_2具有较好的协同作用,抑制浓度指数FICI为0.133。3.TeO_2与CTX协同抗MRSA的作用机理。通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)实验,发现TeO_2与CTX联合作用MRSA后,能抑制编码β-内酰胺酶的blaZ基因表达水平下调,从而减少细菌产β-内酰胺酶量,进而减少抗生素被水解程度,部分恢复细菌对内酰胺抗生素的敏感性。通过qRT-PCR和Western-blot实验,发现编码青霉素结合蛋白PBP2a的mecA基因表达水平下调,即PBP2a蛋白表达量下降,部分恢复抗生素与其他青霉素结合蛋白(PBPs)结合力。通过扫描电子显微镜SEM观察细菌形貌和测定细胞膜电位及活性氧ROS浓度浓度,发现TeO_2与CTX联用会更大程度破坏细菌细胞膜功能,使细菌产生更多的活性氧,是导致细菌的死亡因素。细胞毒性结果表明TeO_2与CTX联合作用对人体正常肝细胞L02毒性较低。4.TeO_2与CTX协同抗MRSA生物膜活性。结晶紫染色实验表明TeO_2与CTX的联用对MRSA生物膜的形成有抑制作用。
【图文】：

耐甲氧西林

图 1.1 耐甲氧西林金葡萄Figure 1.1 the graph of MRSA961 年英国的 Jevons 第一次分离出 MRSA，，随后不久及全球[6]。据各国际医疗中心 2014 年研究报告，在北生率较低(<1%)，在中欧，美国，新西兰和澳大利亚等水平(6-22%)，而在南欧，亚洲和南非的部分国家，发生率则达到了一个较高水平(28-63%)[7]。2009-2疗保健安全网资料显示，S. aureus 所致的导管相关血，呼吸机相关肺炎及手术部位感染中，MRSA 的检出8.7%、48.4%和 43.7%[8]。英国 2006-2011 年流行病学平均检出率占 S. aureus 感染的 51.5%[9]。中国 CHIN8-2014 年数据显示，MRSA 临床分离率占 S. aureus 感13-2014 年成都地区三甲医院 MRSA 检出率达到了

耐药率

图 1.2 MRSA 耐药率统计[12]Figure 1.2 Rate statistics of MRSA1.1.2 MRSA 耐药机理（1）对β-内酰胺类的耐药机制MRSA 对β-内酰胺类抗生素的耐药途径主要有两个：1. 是由自身染色体介导的固有耐药性，位于自身染色上的 mecA 基因，会编码产生低亲和力的 PBP2a 蛋白，产生耐药性。S. aureus 作为一种革兰氏阳性菌其细胞壁的主要成分为肽聚糖，是由肽类交联聚糖丝而成的高分子网状物质。PBPs 是在此生物聚合过程中起着至关重要作用的酶，包括转肽酶、羧肽酶和内肽酶。它是位于细菌细胞膜上的膜蛋白，普通的 S. aureu会合成四种 PBP（1，2，3 和 4），它的正常存在是细菌保持正常形态及功能的必需条件[13]。β-内酰胺类抗生素因含有内酰胺环，能与 PBPs 共
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R978.1;TB383.1

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