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研究背景及目的:非结核分枝杆菌(Nontuberculous mycobacteria,NTM)是除麻风分枝杆菌和结核分枝杆菌复合群以外其他所有分枝杆菌的统称。脓肿分枝杆菌(Mycobacterium abscessus,M.abscessus)属于非结核分枝杆菌中的快速生长分枝杆菌群(Rapid-growing mycobacteria,RGM),可侵犯人体的肺、皮肤软组织、骨关节、淋巴结等组织器官造成局部或播散性的感染,是造成我国皮肤NTM病最常见的RGM。近年来,皮肤脓肿分枝杆菌感染的发病率逐年上升,当前对于皮肤感染脓肿分枝杆菌的治疗一般参照肺部感染的治疗方式进行治疗,需联合多种抗生素进行治疗,治疗周期大多在6个月以上。但是在临床实践中,单纯抗生素治疗的结果往往不尽如人意,反而有大量的耐药菌出现,使临床上的治疗更加充满困难。光动力疗法(Photodynamic therapy,PDT)是通过局部或全身光敏剂给药,然后运用与光敏剂相匹配波长的光照射病变细胞或组织,发生光动力反应产生活性氧(Rective oxygen specise,ROS)促发氧化应激反应,从而起到达到治疗目的新型治疗方法。目前PDT疗法已经广泛用于诊断和治疗尖锐湿疣、痤疮以及皮肤肿瘤等许多疾病。近年来,PDT疗法对微生物的杀伤作用也越来越得到人们的重视。许多研究已经描述了光动力疗法对病原微生物的良好的杀灭作用。近几年也有许多将光动力疗法用于分枝杆菌临床治疗的案例和相关的基础研究,显示了光动力疗法在分枝杆菌治疗中的良好潜力。我们团队曾成功利用ALA-PDT联合抗生素治愈多例皮肤脓肿分枝杆菌感染的患者,本实验从这些临床资料入手,综合回顾分析这些患者病情、治疗、预后和随访情况,发现这些患者的病情在ALA-PDT治疗后得到了迅速控制,后续治疗的疗程也明显缩短,复发率也较单纯抗生素治疗明显降低。然后我们收集了从皮肤脓肿分枝杆菌感染患者分离所得的菌种进行了药物敏感性测定和ALA-PDT处理,分析和归纳了这些菌株的药物敏感性,并初步得到了ALA-PDT对这些菌株的杀菌特性,我们发现ALA-PDT确实可以对脓肿分枝杆菌起到有效的杀伤作用。然后我们采用脓肿分枝杆菌标准菌株ATCC 19977建立了体外脓肿分枝杆菌的生物膜模型,研究了ALA-PDT对脓肿分枝杆菌的亚致死剂量和致死剂量对脓肿分枝杆菌浮游菌和生物膜的杀伤作用,并对处理后的浮游菌和生物膜进行了分析。在研究中我们发现亚致死剂量的ALA-PDT可不同程度地影响脓肿分枝杆菌对许多抗生素药物敏感性,并研究了其可能存在的机制。方法1.收集就诊于我院的脓肿分枝杆菌临床感染病人的基本病例资料;2.分离、培养脓肿分枝杆菌临床和标准菌株,并通过96孔板和细胞爬片构建脓肿分枝杆菌生物膜模型;3.使用微量肉汤稀释法测体外脓肿分枝杆菌的药物敏感性(MIC值);4.用ALA-PDT处理脓肿分枝杆菌浮游菌及其生物膜;5.使用CFU法测ALA-PDT处理后脓肿分枝杆菌及其生物膜后的活菌变化;6.使用结晶紫染色法测定ALA-PDT处理后脓肿分枝杆菌生物膜活性变化;7.使用SEM观察ALA-PDT处理后脓肿分枝杆菌及其生物膜结构变化;8.使用CLSM观察ALA-PDT处理后脓肿分枝杆菌生物膜的变化;9.使用荧光酶标仪观察ALA-PDT处理前后脓肿分枝杆菌细胞壁通透性的变化;10.构建脓肿分枝杆菌诱导耐药的表型,并用亚致死剂量的ALA-PDT进行处理;11.使用RT-q PCR法测ALA-PDT处理前后脓肿分枝杆菌耐药基因whi B7,erm(41)以及外排泵基因MAB1409c,MAB3142c的m RNA表达;结果:1.ALA-PDT联合抗生素治疗可明显控制临床上脓肿分枝杆菌感染的病情、缩短治疗周期,并减少复发。2.临床分离的脓肿分枝杆菌仅对克拉霉素、阿奇霉素、头孢西丁、头孢美唑、阿米卡星和利奈唑胺敏感,对异烟肼、利福平、米诺环素、美罗培南、环丙沙星、莫西沙星耐药率较高。3.ALA-PDT对耐药性不同的脓肿分枝杆菌均有杀伤作用,并且杀伤作用和菌株来源没有明显关系。4.单纯ALA和单纯光照对脓肿分枝杆菌浮游菌没有杀伤作用,ALA-PDT对脓肿分枝杆菌浮游菌的杀伤作用呈剂量依赖,随着ALA的浓度及光照强度的升高而升高。5.ALA-PDT对脓肿分枝杆菌生物膜同样具有杀伤作用,杀伤作用呈剂量依赖,并随着ALA浓度的升高而升高。6.从扫描电镜可以看出,ALA-PDT可破坏脓肿分枝杆菌之间的黏附结构,对于脓肿分枝杆菌的细菌结构也产生破坏作用。7.从激光共聚焦可以看出,ALA-PDT可破坏脓肿分枝杆菌的生物膜结构,同时使生物膜内的死菌数量上升。8.亚致死剂量下的ALA-PDT可使脓肿分枝杆菌细胞壁的通透性升高,而单纯的光照和光敏剂对则没有影响。9.在脓肿分枝杆菌与克拉霉素共同孵育一段时间后,脓肿分枝杆菌表现出诱导耐药的耐药基因和外排泵基因的m RNA表达有明显上升。10.ALA-PDT处理后脓肿分枝杆菌耐药基因whi B7,erm(41)以及外排泵基因MAB1409c,MAB3142c的m RNA表达明显下降。结论:1.ALA-PDT联合抗生素治疗可明显控制临床上脓肿分枝杆菌感染的病情、缩短治疗周期,并减少复发。联合的抗生素可优先使用克拉霉素,头孢西丁,阿米卡星,利奈唑胺等较敏感药物。2.ALA-PDT对脓肿分枝杆菌浮游菌和生物膜有明显的杀伤作用,并且随着ALA-PDT剂量的升高而增强。3.ALA-PDT处理后,脓肿分枝杆菌对临床常用抗生素的敏感性增加,其对大环内酯类药物的诱导耐药也受到抑制。4.ALA-PDT影响脓肿分枝杆菌耐药性很可能是通过增加细胞壁通透性并且降低相关耐药基因表达实现的。