以多重耐药铜绿假单胞菌为模型的群体感应抑制剂的筛选及其个体化治疗探索研究

The problems with drug-resistance are increasingly severe as multidrug-resistance bacteria pose a huge threat to human’s health. Pseudomonas aeruginosa, an opportunistic and nosocomial pathogen, exhibits the impressive ability to acquire antibacterial resistance. Combined with preliminary work, the aim of this study is to screen the bioactive molecules from Chinese medicine, which directly interfere the bacterial biological activity rather than simply inhibit the bacterial growth. Furthermore, confirm the activity and safety of the bioactive molecules through a series of biological experiments at gene and protein level to prove the potential values of these bio-molecules for human use. According to the bio-information obtained from molecular diagnosis platform, such as information on the drug resistance gene and relevant drug resistance mechanism, some actions including rotation of medication, shuttle medication and drug combination can be taken during treatment of P. aeruginosa infection in animal model. More important, this study can provide technical support and theoretical basis for the realization of personalized treatment of multidrug-resistant P. aeruginosa infection.

细菌的耐药性问题日趋严重，耐药菌株大量涌现蔓延，严重威胁人类健康。铜绿假单胞菌，是当今医院首要机会感染致病菌之一，以可获得对多种药物的抗性而著称。本课题对我国铜绿假单胞菌主要耐药基因的综合分析和耐药菌临床防控与治疗的思想相结合,对从临床获得的铜绿假单胞菌的耐药性与耐药基因进行实时的跟踪和监测。结合前期研究工作，从调控细菌活性的角度出发，从中草药中筛选出能够直接干扰细菌生物活性而不是简单地抑制其生长的活性分子，在基因和蛋白质水平上，通过一系列生物学实验证实活性分子具有活性和安全性。根据分子检测平台获得的耐药机制等生物信息，在动物模型上进行有针对性地轮换用药、穿梭用药以及联合用药，为实现多重耐药性铜绿假单胞菌感染的个体化治疗提供技术支持和理论依据。

细菌的耐药性问题日趋严重，耐药菌株大量涌现蔓延，严重威胁人类健康。铜绿假单胞菌，是当今医院首要机会感染致病菌之一，以可获得对多种药物的抗性而著称。本课题结合前期研究工作，对临床获得的铜绿假单胞菌进行耐药分析, 从调控细菌活性的角度出发，从中草药中筛选出能够直接干扰细菌生物活性而不是简单地抑制其生长的活性分子，在基因和蛋白质水平上，通过一系列生物学实验证实活性分子具有活性。研究分析了59株临床铜绿假单胞菌以及1株野生菌株对20种常用抗生素的耐药情况；通过药敏片法探究了1040种中草药对临床耐药菌株的生长抑制效果；探究了五倍子对铜绿假单胞菌耐药质粒的消除作用。以LasR蛋白为目标蛋白，构建了一个基于阵列的高通量筛选平台，用于筛选铜绿假单胞菌的群体感应抑制剂，从80种中草药的HPLC组分中筛选出五倍子等18种与LasR蛋白具有亲和力的中草药。以活性跟踪的方式对五倍子活性成分进行了初步分离，研究了五倍子活性组分（Ye）对铜绿假单胞菌群体感应的抑制作用；使用荧光定量PCR对铜绿假单胞菌群体感应相关的lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsA以及pasR这6个基因的相对表达量进行了检测，并研究了Ye组分对这些基因表达量的影响。以细菌的群体感应系统为靶标筛选出来的抗菌药物，与传统的抗生素作用机制完全不同，使用群体感应抑制剂增加了铜绿假单胞菌对抗生素的敏感性，并且有助于促进铜绿假单胞菌感染创面的愈合，抑制炎症因子、蛋白酶分子、凋亡分子的产生。