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表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)是一种凝固酶阴性葡萄球菌。是在人体的皮肤、阴道等部位寄生的常在菌,属于条件致病菌,在有些条件下可引起菌血症、肺炎、皮肤感染等疾病,该菌易引起免疫力低下者和有医疗器械植入的患者发生持续性感染。虽然表皮葡萄球菌的致病力通常比较低,但该菌极易形成顽固的生物被膜,使其能抵御机体免疫系统和抗生素的清除作用,加大了其引发感染的治疗难度。同时,由于抗生素的不规范使用,表皮葡萄球菌的耐药性越来越严重,给抗生素疗法带来了巨大的挑战。综上,迫切需要研发全新作用机制的抗表皮葡萄球菌及其生物被膜的药物。噬菌体裂解酶是噬菌体感染末期编码的细胞壁水解酶,其靶点是细胞壁的肽聚糖,通过破坏细胞壁的完整性从而特异、高效地杀死细菌。课题组的前期研究表明金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)噬菌体裂解酶Lys GH15在体内外对金黄色葡萄球菌表现出广谱、高效的抗菌作用,那么,LysGH15对表皮葡萄球菌和生物被膜及其体内感染是否同样具有有效的清除和治疗作用?为了回答这一科学问题,本论文开展了一系列的相关研究。首先,从临床样品中分离鉴定了25株表皮葡萄球菌、17株金黄色葡萄球菌、2株人源葡萄球菌和2株溶血葡萄球菌。进一步通过空斑实验和菌落计数等测定了Lys GH15对这些菌株的杀菌活性,结果表明Lys GH15在浓度为20μg/m L时,对所有的这些菌株都具有显著的杀菌活性,能够使菌量降低4个log单位。将LysGH15与表皮葡萄球菌多次重复作用,菌株对LysGH15依然敏感,表明LysGH15不易导致细菌抗性的产生。LysGH15的体内应用可产生针对该酶的特异性抗体,且特异性抗体仅仅是减缓了Lys GH15在体外对表皮葡萄球菌的抗菌活性,而对其最终的杀菌效果没有影响。进一步实验研究了裂解酶Lys GH15对表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、人源葡萄球菌和溶血葡萄球菌所形成生物被膜的作用。利用96孔微量滴定板法从所分离菌株中筛选到了形成生物被膜能力较强的菌株,利用结晶紫染色法、电子显微镜观察法和共聚焦显微镜观察等实验,确定LysGH15在浓度为≥50μg/m L时能够有效的抑制生物被膜的形成,而且在≥100μg/m L的浓度时能够有效地清除已形成的生物被膜。体内实验表明小鼠腹腔接种表皮葡萄球菌B020为1×10~8 CFU时可以造成小鼠的感染死亡模型,利用该模型评价了LysGH15的治疗效果。结果显示,LysGH15对每只小鼠治疗剂量为20μg时能够有效的治疗感染表皮葡萄球菌的小鼠,与对照组相比,LysGH15能够显著改善小鼠的健康状况,降低血液和组织脏器内的细菌数量,降低IFN-γ、TNF-α和IL-6细胞因子的水平和显著减轻组织器官的病理变化。以上研究表明LysGH15对表皮葡萄球菌同样具有广谱和高效的杀菌活性,且能够有效地预防和清除表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、人源葡萄球菌和溶血葡萄球菌形成的生物被膜。因此,LysGH15在治疗表皮葡萄球菌等葡萄球菌感染、清除其生物被膜方面显示了良好的应用前景。