李 軍 陳衛(wèi)民
(1 暨南大學(xué)藥學(xué)院,廣東 廣州 510632;2 廣東省電子職業(yè)技術(shù)學(xué)校醫(yī)務(wù)室,廣東 廣州 510515)
慢性難愈合創(chuàng)面是嚴(yán)重危害人類(lèi)身體健康的疾病之一,如糖尿病足潰瘍、大面積燒傷創(chuàng)面、壓迫性潰瘍和下肢靜脈潰瘍等[1]。國(guó)內(nèi)外絕大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,創(chuàng)面發(fā)生細(xì)菌感染是引起創(chuàng)面惡化的重要原因之一[2,3]。在臨床上,抗感染已成為對(duì)絕大多數(shù)糖尿病足患者實(shí)施的第二大醫(yī)治措施,但細(xì)菌極易對(duì)常規(guī)抗生素產(chǎn)生耐藥性,導(dǎo)致感染難以控制,加速病情惡化[1,4,5]。因此,研究有效治療慢性難愈合創(chuàng)面感染的藥物和治療方案,是臨床的迫切需要。
近年來(lái),國(guó)外研究[6,7]發(fā)現(xiàn)細(xì)菌生物膜存在于大多數(shù)慢性感染創(chuàng)面中,并與細(xì)菌耐藥、創(chuàng)面難愈有直接聯(lián)系。生物膜是是細(xì)菌黏附在物體表面上形成的一種具有協(xié)調(diào)性、功能性和高度結(jié)構(gòu)性的膜狀復(fù)合物,其主要成分為細(xì)菌分泌的胞外基質(zhì)和細(xì)菌菌體,是細(xì)菌群體感應(yīng)的產(chǎn)物之一[8]。形成生物膜的細(xì)菌,可限制藥物透過(guò)生物膜,使藥物無(wú)法在膜內(nèi)達(dá)到有效抑菌濃度;同時(shí)可通過(guò)改變內(nèi)部營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)使細(xì)菌的生長(zhǎng)速度不一;改變響生物膜內(nèi)pH值以影響藥物的解離度等機(jī)制降低抗生素和抗菌藥物的抑菌效能,明顯增強(qiáng)細(xì)菌的耐藥性[9-12]。細(xì)菌形成生物膜后由于其強(qiáng)耐藥性而可長(zhǎng)期存活于慢性創(chuàng)面中,不斷向機(jī)體內(nèi)層滲透,給抗感染治療帶來(lái)極大的困難,給患者帶來(lái)巨大的身心痛苦和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[3]。因此,抑制細(xì)菌生物膜的形成,可有效克服細(xì)菌耐藥性,提升抗生素的抑菌效能,是臨床治療創(chuàng)面感染的有效措施。
創(chuàng)面難愈合的因素可能是多樣的,但細(xì)菌感染和形成生物膜是促使病情加重的一個(gè)重要因素。最近的文獻(xiàn)研究證實(shí)細(xì)菌形成生物膜后可降低吞噬細(xì)胞對(duì)細(xì)菌的吞噬功能,增強(qiáng)其抵御人體免疫的能力,使慢性難愈合創(chuàng)面長(zhǎng)時(shí)間停留在炎癥階段,阻滯創(chuàng)面的愈合進(jìn)程[7,13]。一些特定的難愈合創(chuàng)面患者如糖尿病足潰瘍患者,由于其血糖水平高,白細(xì)胞游走性和吞噬能力降低,導(dǎo)致機(jī)體免疫力低下,更易于發(fā)生感染。而發(fā)生細(xì)菌感染并形成生物膜后,又會(huì)進(jìn)一步加劇細(xì)菌對(duì)抗本已低下的人體機(jī)體免疫力,所以糖尿病足潰瘍的感染往往會(huì)變得難以控制,細(xì)菌的大量繁殖及其分泌的毒性因子,對(duì)患者下肢甚至生命構(gòu)成巨大威脅[3,14,15]。因此,抑制細(xì)菌生物膜的形成,降低細(xì)菌抵御機(jī)體免疫反應(yīng)的能力,對(duì)于慢性創(chuàng)面的抗感染治療也是具有關(guān)鍵作用的。
國(guó)內(nèi)外都在進(jìn)行細(xì)菌群體感應(yīng)和生物膜抑制劑的研究,常見(jiàn)的天然和合成的抑制劑主要是呋喃酮類(lèi)化合物[16]。我國(guó)具有豐富的中草藥資源,以中藥抗感染在臨床得到廣泛應(yīng)用并具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。中藥來(lái)源廣,價(jià)格低廉,毒副作用輕微。因此,中藥在對(duì)抗細(xì)菌生物膜形成方面應(yīng)該會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。
許多海洋中的高等有機(jī)體可以成功抵御污垢的附著。如澳大利亞紅藻(Delisea pulchra)可以利用次級(jí)代謝產(chǎn)物也就是呋喃酮類(lèi)化合物抑制細(xì)菌定植在它的表面。之后,Manefield等證明了這些從紅藻中提取的溴代呋喃酮可以通過(guò)取代AHL占有其在LuxR的結(jié)合位點(diǎn)與受體蛋白結(jié)合,從而抑制AHL介導(dǎo)的基因表達(dá)。因此,影響細(xì)菌在藻類(lèi)表面的群居,這些溴代呋喃酮類(lèi)化合物可以作為細(xì)菌群體感應(yīng)和生物膜形成的抑制劑[17]。見(jiàn)圖1。
我們前期研究以及廣泛的文獻(xiàn)報(bào)道,一些呋喃酮類(lèi)化合物具有對(duì)一些細(xì)菌生物膜的抑制作用[16-19]。一些中藥有效成分也顯示出抗細(xì)菌生物膜的作用[20]。而研究發(fā)現(xiàn)很多此類(lèi)化合物均含有γ-丁烯內(nèi)酯(呋喃酮)結(jié)構(gòu)(如圖1)。而大量的中藥活性成分含有γ-丁烯內(nèi)酯,因此,中藥抗細(xì)菌生物膜形成具有理論基礎(chǔ)。
圖1 一些天然細(xì)菌生物膜抑制劑化合物的結(jié)構(gòu)
已有文獻(xiàn)探討了聯(lián)合使用中藥和抗菌藥物抗感染的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。金銀花是常見(jiàn)的抗菌消炎中草藥。陳一強(qiáng)等[21]研究發(fā)現(xiàn):金銀花水煎液具有一定的銅綠假單胞菌生物膜形成抑制作用,6215g/L的金銀花水煎液可以抑制和破壞早期及成熟生物膜,并增強(qiáng)抗生素頭孢他啶對(duì)生物膜內(nèi)銅綠假單胞菌的抑菌活性。
黃曉敏等[22]也試驗(yàn)了苦參水煎液與環(huán)丙沙星聯(lián)合應(yīng)用對(duì)銅綠假單胞菌生物膜形成的影響及協(xié)同殺菌效果。結(jié)果顯示:1 /16、1/4 MIC的苦參水煎液可顯著增強(qiáng)1/4、1/2M IC的環(huán)丙沙星對(duì)銅綠假單胞菌生物膜的形成抑制以及抑菌活性,兩藥合用顯示明顯的協(xié)同作用。
孔晉亮等[23]研究了黃芩水煎液聯(lián)合左氧氟沙星或頭孢他啶對(duì)銅綠假單胞菌生物膜的作用。結(jié)果顯示,31125g/L的黃芩水煎液可有效抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成,與左氧氟沙星或頭孢他啶聯(lián)用后,生物膜內(nèi)存活菌數(shù)明顯減少。說(shuō)明黃芩水煎液可通過(guò)抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成,協(xié)同左氧氟沙星或頭孢他啶的抗菌作用。
程惠娟等[24]考察了中藥復(fù)方百膚青(由地膚子、蛇床子、苦參等9味中藥材組成)對(duì)取自細(xì)菌性陰道炎患者的銅綠假單胞菌生物膜的作用。研究證實(shí),1、1/2、1/4、1/8MIC的百膚青均具有抑制銅綠假單胞菌生物膜形成的作用。
闕華發(fā)等[25]采用祛腐祛瘀補(bǔ)虛生肌中藥,內(nèi)外結(jié)合治療合并銅綠假單孢菌、甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌感染之慢性難愈性創(chuàng)面。在內(nèi)服中藥的同時(shí),通過(guò)貼敷等多種外治法聯(lián)合運(yùn)用。結(jié)果顯示:251例中痊愈169例,顯效34例,好轉(zhuǎn)45例,未愈3例;痊愈率67.33%,痊愈時(shí)間7~191d,平均(57.25±39.46)d。銅綠假單孢菌轉(zhuǎn)陰率為92.21%,轉(zhuǎn)陰時(shí)間為(22.72±16.16)d;甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌轉(zhuǎn)陰率為95.56%,轉(zhuǎn)陰時(shí)間為(21.16±19.50)d。因此,說(shuō)明傳統(tǒng)中藥及中醫(yī)藥內(nèi)外合治的綜合治療方案可促進(jìn)合并銅綠假單孢菌、甲氧西林耐藥金黃色葡萄球菌感染之慢性難愈性創(chuàng)面愈合及細(xì)菌轉(zhuǎn)陰。
黃健林等[26]選擇創(chuàng)傷后難愈合創(chuàng)面,且藥敏試驗(yàn)提示常用抗生素耐藥菌感染患者23 例,通過(guò)停用抗生素,內(nèi)服中藥及進(jìn)行傷口清創(chuàng)換藥。結(jié)果發(fā)現(xiàn),23 例傷口肉芽生長(zhǎng)良好,膿性分沁物基本消失,傷口最后自然愈合,或經(jīng)植皮、皮瓣轉(zhuǎn)移等治療愈合。由此可見(jiàn)中西醫(yī)結(jié)合治療耐藥菌感染創(chuàng)面,可明顯抑制細(xì)菌生長(zhǎng),促進(jìn)創(chuàng)面愈合。
迄今為止,國(guó)內(nèi)外尚未有細(xì)菌生物膜抑制劑的藥物在臨床上應(yīng)用。中藥是我國(guó)的特有資源,并已在臨床長(zhǎng)期使用。如結(jié)合中藥抑制細(xì)菌生物膜的特性,可在臨床探索中西醫(yī)結(jié)合治療慢性難愈合創(chuàng)面的感染。
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