抗疟树皮化合物可在实验室中杀死多重耐药细菌

朴茨茅斯大学、Naresuan和PibulsongkramRajabhat大学的科学家进行的一项研究发现，天然存在的化合物氢奎宁对多种微生物具有抗菌活性。研究人员报告了他们在热带医学和传染病中的发现，表明该化合物的抗菌特性使其成为未来临床研究的潜在候选者。

朴茨茅斯大学药学院和生物医学科学学院的RobertBaldock博士说：“通过细菌杀灭实验，我们发现对苯二酚能够杀死多种微生物，包括常见的多重耐药病原体铜绿假单胞菌。“在特征上，我们还发现这些细菌用来逃避药物杀伤活性的主要机制之一随着治疗而上调——表明细菌产生了强烈的反应……通过进一步研究这种化合物，我们希望它可能在未来提供另一种治疗细菌感染的方法。”

Baldock及其同事在一篇题为“对苯二酚具有抗菌活性，并且MIC达到一半时，使用多重数字PCR在铜绿假单胞菌中诱导RND型外排泵过度表达”的论文中报告了他们的发现。

作者指出，微生物多药耐药性(MDR)已成为全球公共卫生面临的最大威胁之一。耐药细菌出现在超过280万例感染中，每年导致35,000例死亡。常见的抗生素耐药性超级细菌会引起败血症、尿路感染和肺炎等疾病。“铜绿假单胞菌是一种非葡萄糖发酵革兰氏阴性菌，是最常见的机会性MDR病原体之一，可引起医院获得性和社区获得性感染，例如，在有烧伤、囊性纤维化、皮肤感染和肺部感染的患者中。肺炎，”该团队写道。

统计显示，铜绿假单胞菌引起的血流感染死亡率在30%至50%之间，而在重症监护病房，铜绿假单胞菌引起的医院获得性肺炎死亡率可达70%。

对苯二酚是一种存在于某些树皮中的有机化合物，与奎宁衍生物药物密切相关，并且已知它是人类抗疟疾的有效药物。“氢奎宁或二氢奎宁是天然生物碱(金鸡纳生物碱)中发现的一种有机化合物，与奎宁密切相关，”该团队解释说。虽然在一些具有抗菌特性的天然提取物中也发现了大量氢奎宁，但该团队继续说道……“几乎没有证据表明氢奎宁具有抗菌作用。”

在他们的研究中，Baldock及其同事使用肉汤微量稀释法来研究氢奎宁是否显示出针对不同细菌菌株的活性。他们的结果表明，该化合物可以抑制革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌，包括金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌,最小抑制浓度(MIC)值介于650µg/mL和2500µg/mL之间。研究还表明，对苯二酚杀死了最低杀菌浓度(MBC)值介于1250µg/mL和5000µg/mL之间的所有测试菌株。“……这项研究的结果表明，与奎宁衍生物二盐酸盐(MIC为125克/毫升)相比，氢奎宁可能是开发抗菌活性更好的候选药物，”他们写道。

作者建议进一步研究对苯二酚的抗菌素耐药性和潜在副作用。“……氢奎宁作为一种抗菌剂的作用方式尚未被发现，对未来的研究具有浓厚的兴趣。此外，由于我们研究的局限性，应该在未来的研究中研究氢奎宁的副作用。”

Naresuan大学医学技术系的JirapasJongjitwimol博士补充说：“我们未来的研究旨在揭示氢奎宁的分子靶点。这将有助于我们了解该化合物如何对抗病原菌以及它如何可能用于临床环境。”

有趣的是，科学家们报告说，氢奎宁对测试的铜绿假单胞菌菌株的杀菌浓度比对其他测试菌株的杀菌浓度高2-4倍(分别为5000µg/mL和1250-2500µg/mL)。进一步的研究表明，铜绿假单胞菌过度表达与RND型外排泵MexCD-OprJ和MexXY相关的某些基因，以响应亚抑制氢奎宁浓度。“使用mRT-dPCR和RT-qPCR，我们发现mexD和mexY基因的mRNA水平在铜绿假单胞菌中仅对氢奎宁MIC的一半做出反应，”他们写道。“正如假设的那样，这可能是铜绿假单胞菌补偿反应的一部分其中RND外排泵被上调以帮助去除氢奎宁并促进生存。”

研究人员指出，RND型外排泵可识别并排出多种抗生素，从而导致微生物对一种或多种药物产生耐药性。“……外排泵是对抗细胞压力、抗生素和潜在有害环境因素的重要保护机制。”

总之，该团队写道：“……我们发现了对苯二酚的抗菌潜力，并确定了可能导致细菌耐药性的基因表达变化。需要进一步的工作来探索氢奎宁在临床上的功效和潜在用途。”