多金属氧酸盐体外抗念珠菌作用及其机制研究

发布时间：2020-07-16 20:54

【摘要】：目的:随着免疫缺陷综合征(例如AIDS),器官移植患者和癌症化疗患者数量的增加,侵入性念珠菌感染的发病率显著增加。深部真菌感染严重危害人类健康,特别是念珠菌属感染,是导致医院内真菌血性感染的最主要病原体之一。目前,临床有效抗真菌剂主要有多烯类、棘白菌素类和三唑类。然而,随着抗真菌剂的广泛使用,各种不良反应和真菌耐药性不断出现。因此,新型抗真菌药物的研发变得越来越紧迫。本研究设计合成新型多金属氧酸盐化合物,对其结构,组成和形貌进行表征;选用常见病原真菌白色念珠菌、光滑白色念珠菌、克柔念珠菌和近平滑白色念珠菌等临床分离菌作为受试菌株,以ATCC22019作为质控菌株,以ATCC90028和ATCC750作为参考菌株,研究受试化合物的体外抑菌活性及其可能的机制。方法:利用扫描电镜、透射电镜、粉末X射线衍射、红外光谱、元素分析和单晶X-ray衍射等研究受试化合物的结构、组成和形貌;采用微量稀释法、生长抑制实验,细胞增殖比色法和活死细胞染色法等研究其体外抗真菌作用;采用高效液相色谱法分析受试化合物对真菌细胞膜中麦角固醇含量的影响;采用实时定量PCR法检测麦角固醇合成通路相关基因的表达。结果:1.成功合成了银钨磷酸纳米粒子Ag_3PW_(12)O_(40),该纳米粒子的结构组成明确,十二面体形貌,平均粒径为800 nm。2.成功合成了锌氟康唑十钒酸盐,分子式为Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)(FLC代表氟康唑,分子式为C_(13)H_(12)F_2N_(60))。X射线单晶衍射分析结果表明该化合物属于单斜晶系,空间群为P2_(1/c),晶胞参数为a=16.983(2)?,b=17.773(2)?,c=20.033(3)?,α=90~o,β=110.3(4)~o,γ=90~o。3.Ag_3PW_(12)O_(40)和Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O对15株白色念珠菌、1株光滑念珠菌、1株克柔念珠菌、1株近平滑念珠菌、1株热带念珠菌的最小抑菌浓度MIC_(50)值范围分别是2-32μg/m L和0.5-32μg/mL,MIC_(80)值分别是4-128μg/m L和1-128μg/mL。4.Ag_3PW_(12)O_(40)和Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O对临床分离株的作用呈现明显的剂效和时效关系。随Ag_3PW_(12)O_(40)药物浓度的增加,其体外抑菌活性逐渐增强,在Ag_3PW_(12)O_(40)0 16μg/mL、32μg/m L和64μg/mL作用48 h后,抑制率分别是88.53%±0.05%、90.27%±0.12%和90.40%±0.25%。随Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O药物浓度的增加,其体外抑菌活性逐渐增强,在Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O 8μg/m L、16μg/m L和32μg/m L作用48 h后,抑制率分别是94.81%±2.49%、97.27%±0.99%和98.17%±0.38%。随着这两种药物的作用时间的延长,菌株的生长增殖速度明显下降。与氟康唑组相比,两种受试化合物对菌株的抑制作用更强。5.Ag_3PW_(12)O_(40)纳米粒子作用后的白色念珠菌临床分离株HL963细胞膜中的麦角固醇含量是0.79±0.118 mg/m L,溶剂对照组中麦角固醇的含量是2.20±0.153 mg/m L,氟康唑组麦角固醇的含量是0.10±0.003 mg/mL,Ag_3PW_(12)O_(40)麦角固醇的抑制率是59.08%±7.23%,抑制了细胞生物膜上麦角固醇的生物合成。Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O作用后的白色念珠菌临床分离株HL973细胞膜中的麦角固醇含量是0.60±0.028 mg/m L,溶剂对照组中麦角固醇的含量是7.46±0.01 mg/mL,氟康唑组麦角固醇的含量是4.30±0.01 mg/m L,Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O麦角固醇的抑制率是92.02%±0.22%,显著抑制了细胞生物膜上麦角固醇的生物合成。6.Ag_3PW_(12)O_(40)纳米粒子作用后,麦角固醇合成通路上的ERG27和ERG28基因表达水平与溶剂对照组相比无显著差异(P0.05),ERG1、ERG7和ERG11的基因表达水平均显著上调(P0.05),与对照组相比分别上调了1.91±0.19、2.08±0.29和1.45±0.17倍。Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)·10H_2O作用后,麦角固醇合成通路ERG1、ERG7、ERG11、ERG27和ERG28的基因表达水平均与溶剂对照组相比均显著上调(P0.01),分别上调了18.11±0.96、11.19±0.47、14.39±3.06、8.07±1.19和9.19±0.28倍。结论:1.多金属氧酸盐Ag_3PW_(12)O_(40)和Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)的结构明确,化学性质稳定,在体外具有抗念珠菌的作用。2.Ag_3PW_(12)O_(40)和Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)使念珠菌临床分离株细胞膜上麦角固醇的含量显著降低。3.Ag_3PW_(12)O_(40)和Zn_3(FLC)_6V_(10)O_(28)使麦角固醇合成通路上的基因的表达水平显著上调,表明两种多金属氧酸盐可能通过对转录后水平的抑制或与固醇成分结合而抑制麦角固醇的合成。
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R91

【参考文献】

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本文编号：2758491