复方黄柏液涂剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌毒力和生物膜的影响

李金泽; 崔开宇; 李东影; 马淑骅; 贺改英; 孙娅楠; 王毅; 何忠梅; 杨伟峰

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220609

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复方黄柏液涂剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌毒力和生物膜的影响

药理 | 更新时间：2023-05-17

- 复方黄柏液涂剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌毒力和生物膜的影响
- Effect of Fufang Huangbai Fluid Paint on Virulence and Biofilm of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第8期页码：54-62
- 作者机构：
  
  1.吉林农业大学，长春 130118
  2.中国中医科学院医学实验中心，北京 100700
- 作者简介：
  
  李金泽，在读硕士，从事中药抗菌机制研究，E-mail：651085563@qq.com
  何忠梅，教授，从事中药有效成分、作用机制及产品开发研究，E-mail：heather78@126.com； *
  杨伟峰，副研究员，从事中药抗菌机制研究，Tel：010-64789506，E-mail：452040236@qq.com
- 基金信息：
  
  科技部“中医药现代化研究”重点专项(2019YFC1709305);中国中医科学院科技创新工程中西医结合基础重大攻关项目(CI2021A00601);李连达院士工作站专项经费项目(HX2017001);中国中医科学院医学实验中心基本科研业务项目(zz2018018);北京自然科学基金面上项目(7192141)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220609
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿日期：2021-12-03，
  
  网络出版日期：2022-01-20，
  
  纸质出版日期：2022-04-20
- 稿件说明：
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李金泽,崔开宇,李东影等.复方黄柏液涂剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌毒力和生物膜的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(08):54-62.

LI Jin-ze,CUI Kai-yu,LI Dong-ying,et al.Effect of Fufang Huangbai Fluid Paint on Virulence and Biofilm of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(08):54-62.
李金泽,崔开宇,李东影等.复方黄柏液涂剂对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌毒力和生物膜的影响[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(08):54-62. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220609.

LI Jin-ze,CUI Kai-yu,LI Dong-ying,et al.Effect of Fufang Huangbai Fluid Paint on Virulence and Biofilm of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(08):54-62. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220609.

摘要

目的

研究复方黄柏液涂剂（FFHBFP）对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）毒力和生物膜的抑制作用，发现FFHBFP对MRSA的抗菌作用，为临床指导用药提供理论依据与参考。

方法

首先采用微量稀释法和时间-生长曲线测定FFHBFP和万古霉素（VAN）对MRSA的最低抑菌浓度（MIC）和对细菌生长的影响；而后选择亚抑菌浓度（sub-MIC）分别观察FFHBFP和VAN对MRSA毒力因子脂肪酶的抑制能力和恢复过氧化氢（H

）敏感性能力；采用微孔板法检测FFHBFP和VAN对MRSA生物膜形成期和成熟期的抑制能力；应用扫描电子显微镜（SEM）观察给药前后成熟生物膜在细菌形态方面的变化；结合实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测生药质量浓度50.600 g·L

-1

FFHBFP对MRSA毒力基因crtM和生物膜形成基因fnbA、icaA表达的影响，最后运用分子对接技术预测FFHBFP中潜在抗菌有效成分与MRSA毒力和生物膜的作用靶点机制。

结果

VAN的MIC为2 mg·L

-1

，在1 mg·L

-1

以下时不影响MRSA生长，而FFHBFP无法测定出MIC，在生药质量浓度101.200~202.400 g·L

-1

时对生长有抑制作用；相比于空白组和VAN组，sub-MIC（生药质量浓度25.300~50.600 g·L

-1

）具有显著抑制脂肪酶和恢复MRSA对H

敏感（

0.01）；微孔板法结果显示FFHBFP（生药质量浓度25.300~202.400 g·L

-1

）对生物膜形成期和成熟期均有明显抑制作用（

0.05，

0.01）；SEM显示FFHBFP使生物膜结构疏松，菌体大小不一；生药质量浓度50.600 g·L

-1

质量浓度FFHBFP能显著抑制相关的毒力基因和生物膜形成基因的表达（

0.05，

0.01），同时分子对接结果也显示FFHBFP主要抗菌活性成分对作用靶点有较好的结合能力。

结论

FFHBFP对MRSA没有直接杀灭的能力，而是通过削弱毒力表达和生物膜形成等致病能力来发挥临床疗效。

Abstract

Objective

To study the virulence and biofilm inhibition effect of Fufang Huangbai Fluid Paint （FFHBFP） on methicillin-resistant

Staphylococcus aureus

（MRSA）， and to explore the antibacterial effect of FFHBFP on MRSA， which provides a theoretical basis and reference for clinical medication.

Method

Firstly， the microdilution method and time–growth curve were used to determine the minimum inhibitory concentration （MIC） of FFHBFP and vancomycin （VAN） against MRSA and the effect on bacterial growth. The effects of FFHBFP and VAN on the inhibition of MRSA virulence factor lipase and restoration of hydrogen peroxide （H

） sensitivity were detected under sub-minimum inhibitory concentration （sub-MIC）. The inhibitory effect of FFHBFP and VAN on MRSA biofilm formation and maturation was detected by the microplate method. The morphological changes of mature biofilms before and after administration were observed under a scanning electron microscope （SEM）. Real-time polymerase chain reaction （Real-time PCR） was utilized to detect the effect of 50.600 g·L

-1

concentration of FFHBFP on the expression of MRSA virulence gene crtM and biofilm-forming genes fnbA and icaA. Finally， molecular docking technology was used to predict the mechanism of potential antibacterial active ingredients of FFHBFP in inhibiting the virulence and biofilm of MRSA.

Result

The MIC of VAN was 2 mg·L

-1

， and VAN below 1 mg·L

-1

exerted no effect on MRSA growth. The MIC of FFHBFP was not determined， while the 101.200-202.400 g·L

-1

original solution inhibited MRSA growth. Compared with the blank group and the VAN group， sub-MIC （25.300-50.600 g·L

-1

original solution） inhibited lipase and recovered MRSA sensitivity to H

（

0.01）. The results of the microplate method showed that FFHBFP （25.300-202.400 g·L

-1

original solution） inhibited biofilm formation and maturation （

0.05，

0.01）. The SEM exhibited that FFHBFP made the structure of biofilm loose and the size of the bacteria varied. FFHBFP at 50.600 g·L

-1

concentration can inhibit the expression of related virulence genes and biofilm-forming genes （

0.05，

0.01）， and molecular docking results also showed that the main antibacterial active ingredients in FFHBFP have good binding ability to the target.

Conclusion

FFHBFP that cannot directly kill MRSA exerts clinical efficacy by impairing virulence expression， biofilm formation， and other pathogenic properties.

关键词

Keywords

references

谷涌泉 . 中国糖尿病足诊治指南［J］. 中国临床医生杂志， 2020 ， 48 （ 1 ）： 19 - 27 .

王富军 . 中国糖尿病足防治指南（2019版）解读［J］. 河北医科大学学报， 2019 ， 40 （ 11 ）： 1241 - 1245，1250 .

DöRR S ， FREIER F ， SCHLECHT M ， et al . Bacterial diversity and inflammatory response at first-time visit in younger and older individuals with diabetic foot infection （DFI）［J］. Acta Diabetol ， 2021 ， 58 （ 2 ）： 181 - 189 .

SPICHLER A ， HURWITZ B L ， ARMSTRONG D G ， et al . Microbiology of diabetic foot infections： From Louis Pasteur to 'crime scene investigation' ［J］. BMC Med ， 2015 ， 13 （ 1 ）： 2 .

ELEFTHERIADOU I ， TENTOLOURIS N ， ARGIANA V ， et al . Methicillin-resistant Staphylococcus aureus in diabetic foot infections ［J］. Drugs ， 2010 ， 70 （ 14 ）： 1785 - 1797 .

OTTO M . MRSA virulence and spread ［J］. Cell Microbiol ， 2012 ， 14 （ 10 ）： 1513 - 1521 .

SELVARAJ A ， JAYASREE T ， VALLIAMMAI A ， et al . Myrtenol attenuates MRSA biofilm and virulence by suppressing sarA expression dynamism ［J］. Front Microbiol ， 2019 ， 10 ： 2027 .

刘邦慧 . 金黄色葡萄球菌Rsp调控毒力基因表达的分子机制［D］. 合肥：中国科学技术大学， 2020 .

MCCARTHY H ， RUDKIN J K ， BLACK N S ， et al . Methicillin resistance and the biofilm phenotype in Staphylococcus aureus ［J］. Front Cell Infect Microbiol ， 2015 ， 5 ： 1 .

CASCIOFERRO S ， CARBONE D ， PARRINO B ， et al . Therapeutic strategies to counteract antibiotic resistance in MRSA biofilm-associated infections ［J］. ChemMedChem ， 2021 ， 16 （ 1 ）： 65 - 80 .

DUNYACH-REMY C ， NGBA ESSEBE C ， SOTTO A ， et al . Staphylococcus aureus toxins and diabetic foot ulcers： Role in pathogenesis and interest in diagnosis ［J］. Toxins （Basel）， 2016 ， 8 （ 7 ）： 209 .

孙绪丁，秦承雪 . 复方黄柏液涂剂药理作用及其儿科的临床应用［J］. 世界最新医学信息文摘， 2019 ， 19 （ 2 ）： 31 - 33 .

姚俊，赵霞 . 复方黄柏液最新临床应用进展［J］. 中国新药杂志， 2014 ， 23 （ 3 ）： 308 - 312，337 .

孙绪丁，刘振勋，樊苗，等 . 复方黄柏液涂剂体外抑菌效果研究［J］. 临床医药文献电子杂志， 2020 ， 7 （ 9 ）： 9 - 10 .

孙绪丁，刘振勋 . 复方黄柏液涂剂促愈药理活性研究［J］. 中国处方药， 2020 ， 18 （ 1 ）： 34 - 35 .

马建凤，刘华钢，朱丹 . 中药体外抑菌研究的方法学进展［J］. 药物评价研究， 2010 ， 33 （ 1 ）： 42 - 45 .

YUAN Z ， DAI Y ， OUYANG P ， et al . Thymol Inhibits biofilm formation， eliminates pre-existing biofilms， and enhances clearance of Methicillin-resistant Staphylococcus aureus （MRSA） in a mouse peritoneal implant infection model ［J］. Microorganisms ， 2020 ， 8 （ 1 ）： 99 .

鲍燕 . 金黄色葡萄球菌Pfs的功能性研究及金葡萄感染的靶向性治疗［D］. 合肥：中国科学技术大学， 2012 .

雷洪涛，刘敏彦，欧阳竞锋，等 . 连花清瘟胶囊抗金黄色葡萄球菌生物膜研究［J］. 中国实验方剂学杂志， 2013 ， 19 （ 22 ）： 161 - 164 .

刘珏玲 . 痰热清注射液对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的作用及机制研究［D］. 北京：中国中医科学院， 2017 .

曾丽莹，邓伊健，陈洁瑜，等 . 基于网络药理学和分子对接探讨四妙丸治疗高尿酸血症的作用机制［J］. 南方医科大学学报， 2021 ， 41 （ 4 ）： 579 - 587 .

肖芳，翟丽杰，柴劲 . 一测多评法测定复方黄柏液涂剂中8种活性成分［J］. 中国药师， 2019 ， 22 （ 5 ）： 955 - 959 .

王玉团，许丽丽，徐丽华 . HPLC-PAD法同时测定复方黄柏液涂剂中9种成分的含量［J］. 中国现代中药， 2016 ， 18 （ 12 ）： 1649 - 1652 .

SAEED K ， ESPOSITO S ， AKRAM A ， et al . Hot topics in diabetic foot infection ［J］. Int J Antimicrob Agents ， 2020 ， 55 （ 6 ）： 105942 .

CHEN X ， ALONZO F . Bacterial lipolysis of immune-activating ligands promotes evasion of innate defenses ［J］. Proc Natl Acad Sci U S A ， 2019 ， 116 （ 9 ）： 3764 - 3773 .

NGUYEN M T ， LUQMAN A ， BITSCHAR K ， et al . Staphylococcal （phospho）lipases promote biofilm formation and host cell invasion ［J］. Int J Med Microbiol ， 2018 ， 308 （ 6 ）： 653 - 663 .

FADINI G P ， MENEGAZZO L ， RIGATO M ， et al . NETosis delays diabetic wound healing in mice and humans ［J］. Diabetes ， 2016 ， 65 （ 4 ）： 1061 - 1071 .

CLAUDITZ A ， RESCH A ， WIELAND K P ， et al . Staphyloxanthin plays a role in the fitness of Staphylococcus aureus and its ability to cope with oxidative stress ［J］. Infect Immun ， 2006 ， 74 （ 8 ）： 4950 - 4953 .

SELVARAJ A ， VALLIAMMAI A ， MUTHURAMALINGAM P ， et al . Carvacrol targets SarA and CrtM of methicillin-resistant Staphylococcus aureus to mitigate biofilm formation and staphyloxanthin synthesis： An in vitro and in vivo approach ［J］. ACS Omega ， 2020 ， 5 （ 48 ）： 31100 - 31114 .

NGUYEN H ， NGUYEN T H ， OTTO M . The staphylococcal exopolysaccharide PIA - Biosynthesis and role in biofilm formation， colonization， and infection ［J］. Comput Struct Biotechnol J ， 2020 ， 18 ： 3324 - 3334 .

VALLE J ， TOLEDO-ARANA A ， BERASAIN C ， et al . SarA and not sigmaB is essential for biofilm development by Staphylococcus aureus ［J］. Mol Microbiol ， 2003 ， 48 （ 4 ）： 1075 - 1087 .

周颖，侯征，薛小燕，等 . RNAⅢ抑制肽对不同生长时相金黄色葡萄球菌毒力因子表达的影响［J］. 中国医药导报， 2020 ， 17 （ 36 ）： 36 - 39，44 .

童倩，王毅，周金鹤，等 . 亚抑菌浓度痰热清注射液抑制金黄色葡萄球菌 α -溶血素溶血活力［J］. 中国实验方剂学杂志， 2021 ， 27 （ 9 ）： 86 - 93 .

KURODA H ， KURODA M ， CUI L ， et al . Subinhibitory concentrations of beta-lactam induce haemolytic activity in Staphylococcus aureus through the SaeRS two-component system ［J］. FEMS Microbiol Lett ， 2007 ， 268 （ 1 ）： 98 - 105 .

SHANG W ， RAO Y ， ZHENG Y ， et al . β -lactam antibiotics enhance the pathogenicity of methicillin-resistant Staphylococcus aureus via sarA-controlled lipoprotein-like cluster expression ［J］. mBio ， 2019 ， 10 （ 3 ）： e00880-19 .

JIN Y ， GUO Y ， ZHAN Q ， et al . Subinhibitory concentrations of mupirocin stimulate Staphylococcus aureus biofilm formation by upregulating cidA ［J］. Antimicrob Agents Chemother ， 2020 ， 64 （ 3 ）： e01912-19 .

BHATTACHARYA G ， DEY D ， DAS S ， et al . Exposure to sub-inhibitory concentrations of gentamicin， ciprofloxacin and cefotaxime induces multidrug resistance and reactive oxygen species generation in meticillin-sensitive Staphylococcus aureus ［J］. J Med Microbiol ， 2017 ， 66 （ 6 ）： 762 - 769 .

李友山，郑琪，杨博华 . 复方黄柏液涂剂治疗糖尿病足溃疡的多中心临床试验的疗效和安全性分析［J］. 中国新药杂志， 2016 ， 25 （ 20 ）： 2344 - 2348 .

朱艳 . 复方黄柏液辅助抗菌药物对糖尿病患者足感染的疗效及其对创面及炎症因子水平改善的影响［J］. 抗感染药学， 2019 ， 16 （ 10 ）： 1770 - 1773 .

王宁，高岩，连晓彤，等 . 复方黄柏液涂剂溻渍治疗糖尿病足溃疡感染耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的临床观察［J］. 中国新药杂志， 2019 ， 28 （ 19 ）： 2391 - 2394 .

王佳贺，万小旭，刘丹 . 连翘苷对金黄色葡萄球菌刺激的人单核巨噬细胞炎性反应的抑制作用［J］. 新乡医学院学报， 2016 ， 33 （ 6 ）： 466 - 468 .

罗艺晨，黄利明，杨颖，等 . 绿原酸抑制金黄色葡萄球菌机理研究［J］. 西南大学学报：自然科学版， 2016 ， 38 （ 3 ）： 15 - 19 .

韩飞，幸仁汇，陈琳琦，等 . 中药抗细菌耐药性的研究进展［J］. 中国中药杂志， 2016 ， 41 （ 5 ）： 813 - 817 .

程成，张薇，朱波，等 . 中药抗常见耐药菌的作用及其机制研究进展［J］. 南京中医药大学学报， 2019 ， 35 （ 2 ）： 229 - 233 .

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