“破壁”細菌生物膜 中藥抗菌作用揭秘

中國中醫zy.china.com.cn  時間: 2014-04-21  內容來源: 中國中醫藥報

當人類把尋找致病源的目光投射向微生物中的細菌之後,抗菌藥物亦應運而生。自1928年英國細菌學家弗萊明首次發現盤尼西林之後,越來越多的抗菌藥物也不斷面世。這些藥物就好像能進行點射的武器,作用明確而精準,可以對致病細菌實施“斬首”。然而,細菌性疾病並未由於抗菌藥物的出現而消亡,反而一直是人類健康的困擾,並且出現了超級耐藥的細菌。

抗菌藥物對細菌性疾病力所不逮的原因之一是生物膜的存在。生物膜是細菌為適應環境利於生存的一種群居生活現象,包括了細菌的黏附、發展和成熟三個階段。通俗地講,生物膜就是細菌為了更好地生存,通過分泌一些大分子物質將自己與其他細菌“勾連”在一起,形成一種特殊的具有高度組織化的多細胞結構。因其獨特的多細胞結構、自分泌的胞外多糖的屏障作用及緩慢生長等作用機制,生物膜成為了引起臨床各類持續性慢性感染的重要成因 。

中國中醫科學院醫學實驗中心王毅博士等歷經3年多時間,近期完成的一項實驗室研究發現,現代化中藥痰熱清注射液可以“破壁”細菌生物膜,找到了中藥治療細菌性疾病的“密碼”。痰熱清注射液是由上海凱寶藥業股份有限公司生産的具有獨家智慧財産權的國家中藥二類新藥,由黃芩、熊膽粉、山羊角、金銀花、連翹等組方,按照中藥指紋圖譜等一系列現代化工藝生産而成;有清熱解毒、化痰、解痙、抑菌、抗病毒、解熱、免疫調節等作用,臨床主要可用於各種急慢性肺炎、支氣管炎、肝炎、膽囊炎、病毒性腦炎、傳染性單核細胞增多症等多種疾病的治療。

本實驗以盤尼西林為對照,運用微孔板檢測法、熒光染色、掃描顯微鏡、透射顯微鏡等手段,探討了痰熱清及其5種主要藥物單配液對金黃色葡萄球菌、耐藥金黃色葡萄球菌等革蘭氏陽性菌,以及大腸桿菌、銅綠假單胞菌、肺炎克雷伯菌等革蘭氏陰性菌的生物膜形成過程和成熟生物膜的影響。

針對革蘭氏陽性菌的實驗結果表明,對於成熟的金葡菌生物膜,盤尼西林失去殺菌作用,而痰熱清仍具有顯著的殺菌作用,推測是痰熱清破壞了生物膜結構,使得藥物能夠滲透到生物膜內,起殺菌作用。為了驗證這一猜測,研究人員通過檢測經藥物處理後的濾膜(濾膜上有成熟生物膜)的抗生素的滲透量的多少,來間接反映痰熱清對生物膜結構的破壞,發現經痰熱清處理後的生物膜的抗生素滲透量增大,而對照組和盤尼西林處理組檢測不到抗生素的滲透。

針對革蘭氏陰性菌的實驗結果表明盤尼西林、痰熱清和熊膽粉對大腸桿菌和銅綠假單胞菌的總生物量和活菌量均無顯著影響;而對肺炎克雷伯菌,痰熱清和熊膽粉對總生物量和活菌量均有影響,而盤尼西林和痰熱清4混液只對總生物量有影響,但對活菌量無影響,説明瞭在痰熱清中其主要作用的單配液是熊膽粉。為進一步觀察痰熱清的作用,研究人員對肺炎克雷伯菌生物膜進行了電鏡觀察,發現痰熱清組克雷伯菌生物膜細菌外基質減少,細菌不相互聚集,呈散在分佈;熊膽粉組細菌數量與對照相比明顯減少,菌體在掃描電鏡下密度分佈不均一,細菌表面外基質減少;其餘四味藥物混液組基質增多,細菌相聚集,生物膜厚度增加。再一次説明痰熱清中起主要抗生物膜作用的是熊膽粉。

研究人員認為,痰熱清的起作用的主要活性成分是熊膽粉中的鵝去氧膽酸和熊去氧膽酸。二者的分子結構式和表面活性劑膽固醇的極為類似,而且膽固醇有表面活性,由此猜測此兩種成分可能是分子錶面活性劑。研究人員通過測定發現,痰熱清注射液比痰熱清4混液的表面張力小8.56mN/m,説明瞭熊膽粉的確降低了表面張力。而以往也有研究證明表面活性劑在抗生物膜方面有有效,因此痰熱清可能是由此起作用的。

數千年來,我國人民一直用中藥治療感染性疾病,且未見有抗中藥的耐藥菌出現。中藥的抗菌作用具有獨特的特點,多種成分的配伍組合是抗生素所不具備的優勢。“破壁”細菌生物膜,中醫藥前景看好。(趙寧波)

責任編輯: 劉璟