J Ethnopharmacol:揭示中药治疗细菌性肺炎的有效成分,重点研究黄芩素抗多重耐药肺炎克雷伯菌的作用机制

时间:2023-11-28 11:29:15   热度:37.1℃   作者:网络

背景:抗生素耐药细菌的出现使治疗细菌性肺炎更具挑战性。中药在治疗肺炎方面疗效优越,对多重耐药(MDR)细菌具有独特的抗菌优势,但其抗菌活性的用药规律和药理机制尚不清楚。

研究目的:揭示中药治疗细菌性肺炎的用药规律,筛选核心中草药的活性成分,预测其药理作用机制,进一步探讨其对临床分离的MDR肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae, KP)的抑菌能力及其抑菌机制。

方法:首先从《中华人民共和国药典》(ChP.)中筛选治疗肺部疾病的高频药材,然后收集核心药材中的生物活性成分以及化合物和疾病的靶点。通过构建蛋白-蛋白相互作用网络确定潜在靶点、信号通路和药物的核心成分,利用Cytoscape 3.8.2绘制富集分析和“组分-靶点-通路-疾病”网络,通过对比GEO数据库中的疾病靶点和ITCM数据库中的草药成分靶点,验证所选核心成分的潜在治疗价值。

采用美罗培南(MEM)、多粘菌素E (PE)、替加环素药敏试验和生物膜形成试验筛选临床分离的KP;采用微量肉汤稀释法、棋盘法和生物膜形态及渗透性实验,测定所选生物活性成分单独使用和与抗生素联合使用时的抑菌、杀菌和生物膜抑制能力;利用分子对接技术预测了群体感应(quorum sensing, QS)基因LuxS和LuxR的活性成分作用机制,并利用RT-PCR技术对其进行了检测。

结果:通过挖掘ChP得到13种核心中药,筛选出615个核心中草药的潜在靶点,PI3K-Akt信号通路可能在治疗过程中发挥关键作用。体外实验结果表明,所选核心化合物连翘苷B、黄芩苷、黄芩素、连翘素均具有抗菌活性,其中黄芩素的抗菌能力最强,与MEM或PE联用时具有协同作用。它们的协同作用对MDR KP的生物膜有较强的影响,抑制生物膜的形成,破坏已形成的生物膜,去除死菌的残留结构。

通过分子对接预测黄芩素与LuxS和LuxR基因具有稳定的结合能力,RT-PCR结果证实黄芩素与MEM或PE结合可有效抑制QS基因(LuxS和LuxR)的表达,从而抑制生物膜的形成

结论:ChP中治疗肺部疾病的核心中草药具有多成分、多靶点、多途径协同作用,可改善细菌性肺炎。实验研究证实,生物活性化合物黄芩素能够单独对抗MDR KP并与MEM或PE协同作用,通过调节LuxS和LuxR基因抑制和破坏生物膜,进而干扰群体感应系统,促进治疗效果,为治疗MDR KP诱导的细菌性肺炎提供了新的途径和理论依据

 

原始出处:

Qin X, Wu Y, Zhao Y, et al. Revealing active constituents within traditional Chinese Medicine used for treating bacterial pneumonia, with emphasis on the mechanism of baicalein against multi-drug resistant Klebsiella pneumoniae [published online ahead of print, 2023 Nov 24]. J Ethnopharmacol. 2023;117488. doi:10.1016/j.jep.2023.117488.

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