中藥抑制金黃色葡萄球菌的研究進展

杜春雨 王佳賀

中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院老年病科，遼寧沈陽 110004

金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，SA）是醫(yī)院和社區(qū)環(huán)境中最常見的致病菌之一，幾乎可以感染全身各個組織和器官，引發(fā)廣泛疾病，例如皮膚感染、軟組織感染、肺炎、心內(nèi)膜炎、乳腺炎、骨髓炎等[1]。SA可通過激活先天免疫防御系統(tǒng)，觸發(fā)全身炎癥反應綜合征，引發(fā)器官損傷，導致多器官功能衰竭，甚至死亡。由于近幾年抗生素的不規(guī)范應用，相關機構監(jiān)管不力，耐藥菌株、“超級細菌”的爆發(fā)流行趨勢嚴重[2]。耐甲氧西林金黃色葡萄球菌 （Methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MRSA）自 1961年首次被檢出后，其檢出率持續(xù)增高，它不僅對β-內(nèi)酰胺類耐藥，對氟喹諾酮類、大環(huán)內(nèi)酯類、氨基糖苷類等抗生素均產(chǎn)生嚴重耐藥。糖肽類藥物是治療MRSA的首選藥物，也是臨床中公認的治療MRSA最有效的藥物，但目前世界上多家醫(yī)院檢出了耐萬古霉素SA菌株[3]。最為棘手的問題是針對SA及其耐藥菌株感染的有效治療方案極為有限，死亡率增高，全世界均迫切需要尋找新的治療策略[4]。

無數(shù)的歷史實踐均證明，中藥的抗菌療效不容置疑。中藥毒副作用小、醫(yī)療費用相對較低，安全性高，治療SA感染的效果顯著，逐漸得到國內(nèi)外學者的一致認可與寵愛，尤其針對目前抗生素治療無效的耐藥菌株，中藥有著廣闊的應用前景。本文將有關中藥治療SA的相關研究進展進行綜述，為指導臨床制訂治療方案提供新思路。

1 中藥抗SA機制

中藥及其有效成分不僅具有顯著的殺菌效益，對于抵抗SA的耐藥性也有巨大幫助。在長期的抗生素作用下，SA會產(chǎn)生基因突變，進而相對應的靶位蛋白理化性質(zhì)發(fā)生改變，可使SA逃脫抗生素的殺害并產(chǎn)生耐藥。研究表明，SA的耐藥性越高，其堿基突變越普遍。耐藥金黃色葡萄球菌gyrA基因突變是SA對氟喹諾酮耐藥的主要原因，傳統(tǒng)中藥復方黃連制劑對SA所產(chǎn)生的基因突變具有回復突變作用[5]。

生物膜的形成是SA不易被清除并產(chǎn)生耐藥的重要環(huán)節(jié)。生物膜是SA為了適應環(huán)境、防止自身被抗生素殺滅，而將自己嵌入到自己產(chǎn)生的細胞外基質(zhì)中所形成的保護系統(tǒng)。生物膜的形成為SA提供了安全生長環(huán)境，使其對傳統(tǒng)的治療方案反應差。水蛭的醇提取液在破壞SA的生物膜系統(tǒng)方面具有重要意義，將水蛭與抗生素聯(lián)用時，可有效降低抗生素的使用劑量，從而減少大劑量抗生素的毒副作用[6]。

中藥治療還可明顯改善SA細胞膜的通透性，也是抗SA的重要機制之一。SA為了抵抗抗生素的殺菌效用，可通過改變自身細胞膜的通透性，從而阻礙抗生素的殺害。有研究表明罌粟堿不僅抗菌效果顯著，對于MRSA的殺菌效果也很強，能明顯提高實驗小鼠的存活率，并且這種生物堿還可明顯改變SA細胞膜的通透性，減少耐藥性的產(chǎn)生[4]。

若SA菌體內(nèi)存在β-內(nèi)酰胺酶，將使SA對β-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生耐藥，而中藥及所提取的有效成分可有效抑制β-內(nèi)酰胺酶的活性，從而抑制細菌耐藥性的產(chǎn)生；中藥還可抑制SA的外排泵作用、消除耐藥質(zhì)粒從而發(fā)揮抗SA作用，改善其耐藥性[7]；中藥及其有效成分抗SA以及逆轉SA的耐藥性效果顯著，這對臨床治療至關重要。

當今學者們普遍認為中藥的抑SA及其耐藥菌株有其獨到之處，與抗生素抑菌機制不同，中藥用于抗SA時，并不會產(chǎn)生耐藥，因此中藥治療被認為是治療耐藥菌株的新途徑。但Wu等[8]卻發(fā)現(xiàn)將SA分別暴露于四環(huán)素、氯己定、黃連環(huán)境中14 d后，SA可產(chǎn)生交叉耐藥，表明抗生素、消毒劑、中藥抑菌或殺菌機制相同。這一結論與之前的相關實驗所得結論都有所不同，有關中藥抗SA機制的研究目前尚不完善，故非常有必要開展進一步的研究，以確定中藥抗菌的具體機制。

2 中藥抑制SA的有效成分

隨著國內(nèi)外中藥組分相關實驗研究的不斷深入，中藥中抗SA的有效成分已經(jīng)明確，主要包括生物堿、菲類、酯類、黃酮類、異黃酮類、酚酸類等。某些中藥中所含有的特殊成分也被證實是中藥中起主要抗SA作用的化學成分。中藥是以整體辨證觀等中國傳統(tǒng)醫(yī)藥理論為指導，經(jīng)過采集、炮制等多個步驟獲得的藥物，一種中藥以及中藥復方制劑中可同時含有多種有效成分，從而有效抑制或殺滅SA及其耐藥菌株。

2.1 生物堿類

生物堿中小檗堿的抗菌譜最廣，對革蘭陰性菌、革蘭陽性菌均具有良好的抗菌作用。小檗堿亦稱黃連素，是中藥黃連抗菌的主要有效成分[9]。此外，苦參中含有苦參堿、氧化苦參堿、苦參次堿、槐果堿、氧化槐果堿等多種生物堿，它們均屬于喹諾里西啶生物堿，不僅具有強效抗SA療效，還可提高萬古霉素的抗菌活性，調(diào)節(jié)炎性細胞因子的釋放。麻黃草中提煉出的麻黃堿為擬腎上腺素藥，廣泛用于預防并治療支氣管哮喘的發(fā)作及各種原因導致的低血壓。He等[10]發(fā)現(xiàn)麻黃堿可調(diào)節(jié)SA感染者的樹突細胞功能及其免疫應答，促使抗炎性細胞因子的釋放增加，同時抑制促炎性細胞因子的釋放，保護宿主免受SA毒素損傷。

2.2 菲類

白及為中醫(yī)常用藥，具有收斂止血、消腫生肌等功效，常用于治療肺結核咯血、皮膚破損、燒傷等疾病。白及塊根在生產(chǎn)過程中通常被扔掉，但Guo等[11]研究表明，白及根莖可入藥，在治療感染性疾病中效果顯著。進一步研究顯示，菲類是其塊根中最主要的有效成分，但菲類僅對SA等革蘭陽性菌具有抗菌活性，對革蘭陰性菌無明顯抑菌效果。

2.3 酯類

Jiang等[12]發(fā)現(xiàn)烏心石內(nèi)酯在抑制小鼠炎性細胞因子、趨化因子的釋放，核因子κB（NF-κB）的激活的同時，可降低肝腎等器官損害，改善小鼠存活狀態(tài)。對于SA、MRSA所引發(fā)的腹膜炎具有出色的抗炎效果。

2.4 黃酮類

曾春暉等[13]的研究表明廣西藤茶總黃酮作用于SA時間越長，SA的細胞表面、細胞間間隙、細胞直徑等超微結構改變越明顯，SA細胞膜通透性增加、脫氫酶活性下降幅度越大，進而影響SA的生命代謝，發(fā)揮抑菌療效。

2.5 異黃酮類

植物雌激素本身并不是激素，是植物中具有弱雌激素作用的化合物，異黃酮及其衍生物是植物雌激素的主要成分。大豆中的大豆異黃酮抗SA作用卓越，可隨著濃度增加而增強，當達到一定程度后，其抗SA作用不再增加[14]。葛根素是從中藥葛根中分離出的異黃酮類衍生物，臨床上常用于治療心血管疾病，但最近有研究表明，葛根素也可通過抑制p38MARK/NF-κB信號轉導通路來展現(xiàn)其抗SA活性，調(diào)節(jié)宿主的免疫功能[10]。

2.6 其他

SA感染可導致嚴重的炎性反應，是SA感染病死率高的重要原因之一，某些中藥中所含的特殊有效成分能降低宿主的炎性反應，對于減少不良事件的發(fā)生極為關鍵。絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MARK）是哺乳動物體內(nèi)重要的細胞傳導通路。SA感染可刺激炎性細胞因子激活p38 MARK/NF-κB信號轉導通路，刺激NF-κB磷酸化，造成機體的炎性損傷。傳統(tǒng)中藥虎杖苷能夠有效阻止這一過程的發(fā)生，治療效果呈劑量依賴性，其使用劑量在15、30、45 mg/kg時都能有效抑制炎性滲出及髓過氧化物酶的活性，并降低NF-κB的磷酸化作用，改善SA所誘發(fā)的乳腺炎對乳腺組織的損害[15]。巴西木主要分布在我國的云南地區(qū)，是一種美麗的室內(nèi)盆栽觀葉植物，在巴西木中提取的巴西木素又稱蘇方木素，可通過調(diào)節(jié)TLR2及其相關通路發(fā)揮強有力的抗菌療效。

3 單味中藥抗SA的研究

中醫(yī)多講究復方療法，但某些單味中藥在治療SA感染過程中的效果也非常顯著。目前中醫(yī)治療SA感染多采用清熱解毒藥，近年來研究發(fā)現(xiàn)止咳平喘藥、利水滲濕藥、化濕藥、溫里藥等也可發(fā)揮良好的抗菌療效[16]。常見藥包括白及、白芍、白頭翁、板藍根、柴胡、大青葉、大黃、丹參、兒茶、金銀花、黃連、黃芩、黃柏、虎杖、苦參、連翹、麻黃草、馬齒筧、蒲公英、秦皮、射干、山茱萸、五倍子、烏梅、五味子、香椿葉、梔子、紫荊皮等[17-19]。馮韜等[19]研究了6種單味中藥對SA生物膜形成的抑制作用，研究發(fā)現(xiàn)高濃度白頭翁醇提取液、蒲公英醇提取液、板藍根醇提取液在1倍最低抑菌濃度（minimum inhibitory cincentration，MIC）下對SA生物膜形成的抑制作用強，而在1/16、1/32 MIC濃度下反而會促進SA生物膜的形成。

4 復方中藥抗SA的研究進展

復方中藥依據(jù)中醫(yī)的四診八綱、辨證論治的原則，有機組合形成，能夠有效利用各個單味中藥之間的相協(xié)作用，彌補單味中藥血藥濃度的不足及大劑量導致的毒副作用。麻魚石黃湯是河北省唐山市中醫(yī)院的抗SA經(jīng)驗用方，化裁麻杏石甘湯而來。此藥方僅麻黃、石膏、黃芩、魚腥草4味中藥，其中的麻黃辛溫解表、宣肺平喘，石膏清肺生津，黃芩性味苦寒、瀉火解毒，魚腥草清熱解毒、消癰排膿，但這4味藥配伍縝密，對于治療SA及其耐藥菌株感染效果差異無統(tǒng)計學意義，并可避免SA對替考拉寧產(chǎn)生耐藥，減少替考拉寧的使用劑量，增強臨床療效[20-21]。

麻黃附子細辛湯出自我國古代著名醫(yī)書 《傷寒論》，此方劑由麻黃、附子、細辛3味中藥組成。楊露等[22]發(fā)現(xiàn)麻黃附子細辛湯與頭孢唑林聯(lián)用抗MRSA效果比單用此方或單用頭孢唑林效果好，表明二者具有協(xié)同作用，為解決治療MRSA感染這一臨床難題提供新思路。

5 中藥聯(lián)合抗生素治療SA感染

目前，對于難治SA感染，臨床工作中常采用加大抗生素使用劑量、延長應用時間、聯(lián)合應用另一種抗生素等措施，這些措施所產(chǎn)生的毒副作用多，醫(yī)療花費負擔重，使得SA的耐藥菌株的檢出率逐年增高，最為關鍵的是治療效果有限。但單一中藥治療因血藥濃度不足等因素，感染可能并不能及時得到控制。嚴格遵循中醫(yī)傳統(tǒng)理論，某些中藥聯(lián)合抗生素對于抑制SA生長、繁衍及耐藥菌株的出現(xiàn)可產(chǎn)生協(xié)同作用，因此中西醫(yī)聯(lián)合治療是避免抗生素不規(guī)范使用的可行途徑之一。Yang等[23]研究發(fā)現(xiàn)環(huán)丙沙星與菘藍、黃芩在抗SA方面均具有協(xié)同作用，大黃僅與慶大霉素聯(lián)合使用具有抗SA活性，金銀花是中醫(yī)中常用的清熱解毒藥，但在實驗中，并未發(fā)現(xiàn)其與任何抗生素有協(xié)同作用。之前的報道顯示，五倍子與β-內(nèi)酰胺類聯(lián)合可共同破壞SA細胞壁的完整性，二者具有協(xié)同作用。利奈唑胺較糖肽類抗生素對肝腎的毒性小，抗菌療效更優(yōu)，不良反應更少，可治療對糖肽類不敏感的SA耐藥菌株。當由板藍根、丹參、百部、貝母、黃芩、膽南星、梔子、甘草所組成的肺炎合劑與利奈唑胺聯(lián)用治療MRSA肺炎時，炎性細胞因子水平降低更為明顯，MRSA清除率更高，不良事件的發(fā)生率更低，相對安全性較高[24-25]。

高詠涵等[26]采用肉湯稀釋法分別測定了環(huán)丙沙星與黃柏、五倍子、地榆聯(lián)合應用的MIC，觀察是否中藥聯(lián)合抗生素能縮小或關閉SA的突變選擇窗（mu tant selection window，MSW），以減少耐藥性的產(chǎn)生，結果表明環(huán)丙沙星聯(lián)合應用不同濃度的黃柏、五倍子、地榆可使MSW明顯縮小，尤其是當聯(lián)合4 MIC的黃柏時可關閉SA的MSW，有效防止耐藥菌株的出現(xiàn)。丹參中的丹參多酚酸鹽具有活血化瘀之功效，廣泛用于心腦血管疾病的治療，其抗菌活性逐漸受到重視，研究顯示，丹參多酚酸鹽對抑制SA感染的活性高。當?shù)⒍喾铀猁}與氨芐青霉素、頭孢他啶、頭孢唑林、克林霉素、頭孢舒巴坦、紅霉素、磷霉素、哌拉西林-三唑巴坦、阿米卡星、左氧氟沙星這10種抗生素聯(lián)合應用時都在不同程度上顯示出積極的抗MRSA作用，協(xié)同作用最為顯著的是聯(lián)合阿米卡星，當單獨應用阿米卡星時，MIC為32 mg/L，當與丹參多酚酸聯(lián)用時，MIC降低至8 mg/L。表明丹參多酚酸不僅具有強效抗SA活性，對于逆轉MRSA的耐藥性也有極大的益處[27]。

甲氧芐啶通過干擾細菌的葉酸代謝，發(fā)揮其廣譜抗菌療效。吳梅梅等[28]發(fā)現(xiàn)甲氧芐啶與其他抗菌藥聯(lián)用時，不僅可增強抗生素的殺菌療效，還可增強包括清熱解毒類、補益類、收斂藥類、外用藥類在內(nèi)的共58種中藥的抗菌作用，但對于不同種類的中藥、不同菌株增效程度不同。不同種類的菌株中，甲氧芐啶聯(lián)合中藥治療SA感染的增效作用較強。

總之，中藥具有資源豐富、抗菌療效卓越、毒副作用少、安全性高等優(yōu)勢，近年來逐漸贏得國內(nèi)外研究者的青睞，成為治療SA感染的新途徑。但目前針對中藥抗SA的機制尚不明確，有待相關系統(tǒng)性的體內(nèi)、體外實驗的開展來客觀闡明，以期于為中藥的推廣使用提供有力支撐。需要注意的是，中藥不僅能有效逆轉SA耐藥性，同時兼有促進耐藥菌株的爆發(fā)流行的可能性，合理掌握應用劑量是抗SA及其耐藥菌株的重要環(huán)節(jié)。中藥抗SA的應用前景廣闊，精確區(qū)分抗SA單味中藥之間的協(xié)同、相加、拮抗作用，合理配伍應用各味中藥，以增強抗SA及MRSA等耐藥菌株的療效。中西醫(yī)結合治療可相輔相成，是治療SA感染的可選途徑之一?？筍A治療方案中引入中藥治療，將是醫(yī)學領域又一次重大提升與飛躍，提倡在臨床工作中大力推廣。