虎杖甙通过抑制生物膜形成和氧化应激来预防耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌对肺上皮细胞的损伤
作者:车斯友 时间:2023-11-22 点击数:
2023年10月18日,来自浙江中医药大学的Xiaodan Guan,Liang Jin等人在 Nature Scientific Reports(IF:5.228)上发表了一篇名为《Polydatin prevent lung epithelial cell from Carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae injury by inhibiting biofilm formation and oxidative stress》的文章。众所周知,肺炎克雷伯菌(KP)是一种革兰氏阴性机会致病菌,常引起医院获得性感染,如血流感染、呼吸道和泌尿道感染,尤其是基础疾病1。此外,KP对最有效的抗生素的耐药性日益增强。在各种耐药机制中,外排泵的过度表达是KP耐药的重要机制。KP 的一个重要毒力特征是能够形成生物膜,这使得传统抗菌剂难以渗透;因此,它会反复引起慢性细菌行为感染。研究人员认为在中成药银花平肝颗粒有一种活性成分名为:虎杖甙(PD),它有强大的抗氧化、抗炎、抗肿瘤、抗菌能力因而受到世界范围的广泛关注。然而,关于PD对CRKP的影响知之甚少。在这项研究中,研究人员评估了PD对细菌水平和细菌-细胞共培养水平的抗生物膜和外排泵的抑制作用,也评估了PD对细胞凋亡、活性氧(ROS)、线粒体的抑制作用。通过 qRT-PCR 和蛋白质印迹在人肺上皮细胞中验证了作用机制。在此项研究中表明,PD 可抑制细菌生物膜形成和外排泵 AcrAB-TolC 表达,并通过调节 ROS 和 Nrf-2 调节的抗氧化途径来抑制 CRKP 诱导的细胞损伤。
图1.CRKP 生物膜的表征。虎杖甙的结构( A )。细菌生长的生长曲线分析(B)和CRKP的PD杀灭时间曲线(C)。通过结晶紫测定 ( D )测定 PD 对 CRKP 生物膜形成的抑制作用。CRKP 的 SEM 图像 ( F )。CRKP + PD ( G )的 SEM 图像。在倒置显微镜下观察添加或不添加PD诱导的CRKP形态变化(E)。 与单独 CRKP 组相比,# P < 0.05 和## P < 0.01。
图2.PD对CRKP中PCR和蛋白表达的影响。Acr A、Acr B 和 Tol C( A )的 mRNA 表达。孵育 16 小时后,在存在或不存在 PD 的情况下,通过 RT-PCR 评估 CRKP 感染细胞的MarA、RobA、SoxS和RamA ( B )、Ompk35 ( C )、KPC、NDM 和 OXA-48 ( D )。 与单独 CRKP 组相比,# P < 0.05 和## P < 0.01。 与 CTX 组相比,* P < 0.05 和** P < 0.01。
图3.PD 减弱 CRKP 诱导的细胞凋亡。( A ) CCK8 分析了与不同浓度的 PD 孵育 24 小时后的细胞活力。LDH检测PD引起的CRKP诱导的细胞损伤( B )。( E )通过流式细胞术评估活细胞比例和死细胞比例变化的代表性结果,并显示统计结果( C - D )。## 与对照组相比,P < 0.01; 与单独 CRKP 组相比,* P < 0.05 和** P < 0.01。模型:CRKP(MOI = 30)单独组。
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41598-023-44836-7#Sec1