梁 華,彭小寶,楊軍平,楊建安,周愛明
(1、江西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院檢驗科,江西南昌330006,2、江西新余市中醫(yī)院,江西新余336500,3、江西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院藥劑科,江西南昌330006)
清開靈、雙黃連聯(lián)合頭孢哌酮-舒巴坦鈉對產ESBLs肺炎克雷伯菌抗菌作用研究
梁 華1,彭小寶2,楊軍平1,楊建安1,周愛明3
(1、江西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院檢驗科,江西南昌330006,2、江西新余市中醫(yī)院,江西新余336500,3、江西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院藥劑科,江西南昌330006)
目的探討中藥清開靈、雙黃連對產ESBLs肺炎克雷伯菌的抗菌活性。方法取分離自臨床標本的產ESBLs肺炎克雷伯菌,建立耐藥菌模型,并將實驗菌液以5×105cfu/ml接種量預加到試管中;配制清開靈、雙黃連、頭孢哌酮-舒巴坦鈉藥液,按藥物不同組合和藥物作用時間的不同進行實驗分組,并采用對倍稀釋法分別加入到含有實驗菌液的相應試管中,35℃培養(yǎng)24h,肉眼觀察抑制細菌生長的最低藥物濃度即最低抑菌濃度(MIC)。結果清開靈、雙黃連、頭孢哌酮-舒巴坦鈉對產ESBLs肺炎克雷伯菌的MIC分別是31.25ml/L、7.5g/L、117mg/L,清開靈聯(lián)合應用頭孢哌酮-舒巴坦鈉至最佳效應組合時,二者MIC分別降低了93.76%和75%;雙黃連聯(lián)合應用頭孢哌酮-舒巴坦鈉至最佳效應組合時,二者MIC分別降低了75%和87.52%。結論清開靈注射劑和雙黃連粉針對產ESBLs肺炎克雷伯菌具有抑制作用,兩藥分別與頭孢哌酮-舒巴坦鈉聯(lián)合應用具有明顯的協(xié)同作用,可以有效提高抗生素對耐藥菌的敏感性,尤其以中藥作用6h為最佳。
清開靈;雙黃連;耐藥肺炎克雷伯菌;抑菌作用
肺炎克雷伯菌是革蘭陰性桿菌中產生ESBLs的代表菌種,主要引起下呼吸道感染。近年來,隨著抗菌藥物使用日益增多,尤其是三代頭孢菌素的不合理使用,產生ESBLs肺炎克雷伯菌耐藥菌株比例高達34.2%,并呈現(xiàn)出種類多、分布廣、抗藥性強的特點。它的廣泛流行使得臨床抗感染治療在抗生素選擇方面越來越受限制,這已經成為目前有效治療細菌感染的一個關鍵問題[3]。因此,當前對耐藥菌的對策研究以及開發(fā)新的抗菌藥物正成為重要的研究領域。
清開靈、雙黃連是清熱解毒類中藥的代表品種,具有明顯的抗炎和清熱解毒效果,在臨床上適用于各種熱毒病癥。在臨床感染性疾病的治療中,清開靈、雙黃連不僅可以抑制肺炎鏈球菌、β-溶血性鏈球菌、銅綠假單胞菌等,還具有廣譜抗菌作用,但對產ESBLs的肺炎克雷伯菌的作用尚未見報道。本研究通過觀察清開靈、雙黃連凍干粉針在體外對產ESBLs的肺炎克雷伯菌的作用以及與抗生素的協(xié)同抗菌作用,來探討中藥清除產ESBLs的肺炎克雷伯菌耐藥性的作用機理。
1.1 材料
1.1.1 細菌產ESBLs肺炎克雷伯菌:來源于江西中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院檢驗科微生物室臨床送檢的痰標本,肺炎克雷伯菌ESBLs篩查和確認依據(jù)美國臨床實驗室標準化委員會(CLSI)的標準判斷;質控菌:肺炎克雷伯菌ATCC700603(ESBLs陽性),購自衛(wèi)生部臨床檢驗中心。
1.1.2 藥品清開靈注射液:10ml/支,河北神威藥業(yè)生產,批號130851;雙黃連凍干粉,600mg/支,河南福森藥業(yè)生產,批號120745;頭孢哌酮-舒巴坦鈉粉針劑(2:1),3g/瓶,山東羅欣藥業(yè)生產,批號65639647。
1.1.3 試劑與儀器M-H瓊脂、M-H肉湯培養(yǎng)基、哥倫比亞瓊脂培養(yǎng)基(均為杭州天和公司生產),藥敏紙片(英國OXOID公司產品),Walkway-96全自動微生物鑒定和藥敏系統(tǒng)(德國西門子公司產品),HH.B11電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海躍進醫(yī)療器械廠生產),BHC-1300ⅡA2型生物安全柜(北京阿爾泰實驗室設備公司生產)。
1.2 方法
1.2.1 ESBLs菌株鑒定送檢痰標本經分離培養(yǎng)獲取單個菌落后,用Walkway-96全自動微生物鑒定和藥敏系統(tǒng)對菌落進行鑒定并做藥敏,對可疑產ESBLs菌株應用確證試驗予以確認:在M-H平板上,以間距≥24mm貼頭孢他啶/克拉維酸、頭孢他啶、頭孢噻肟/克拉維酸、頭孢噻肟藥敏紙片,35℃培養(yǎng)18~24h,測量抑菌環(huán)直徑,若頭孢他啶/克拉維酸與頭孢他啶抑菌環(huán)直徑之差≥5mm,或頭孢噻肟/克拉維酸與頭孢噻肟抑菌環(huán)直徑之差≥5mm,即為產ESBLs肺炎克雷伯菌株,同時以標準質控菌株做對照,將上述鑒定后的菌株4℃保存?zhèn)溆?/p>
1.2.2 細菌培養(yǎng)和菌液制備用接種環(huán)挑取上述菌株,采用平板分區(qū)劃線法接種于哥倫比亞血瓊脂分離培養(yǎng),經35℃18~24h后,挑取純化菌落2~3個,用適量M-H肉湯培養(yǎng)液調整濃度至0.5麥氏濁度,再用M-H肉湯作1;10稀釋,使含菌量達5× 107cfu/mL,此為實驗菌液。
1.2.3 藥液制備和分組方法將清開靈注射液加滅菌水10mL配成1L/L溶液,雙黃連粉劑加5ml滅菌水配成120g/L溶液,頭孢哌酮-舒巴坦鈉加50ml滅菌水配成60g/L溶液,按實驗分組分別加入相應藥液,并做對倍稀釋;取5ml試管,共設12個組,分別為清開靈組、雙黃連組、西藥組、清開靈聯(lián)合西藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組、雙黃連聯(lián)合西藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組、陰性對照組,中藥聯(lián)合西藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組為中藥分別作用0、4、6、8h后添加西藥。
1.2.4 對倍稀釋法測定實驗藥物最低抑菌濃度(MIC)
1.2.4.1 排試管方法按實驗分組排好試管(11排× 12列,再加1管菌液和藥液雙陰性對照管),第1排至第11排依次為清開靈組、雙黃連組、西藥組、清開靈聯(lián)合西藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組、雙黃連聯(lián)合西藥Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組,第12排為單管對照管,即菌液和藥液雙陰性對照管,所有試管均加M-H肉湯1ml;
1.2.4.2 加藥液方法第1~3排第1列,加0.5ml M-H肉湯和相應藥液0.5ml,混勻后吸取1ml棄去,第2~12列,加0.5ml M-H肉湯和相應藥液0.5ml后依次作對倍稀釋,最后1管1ml棄去;第4~7排第1列和第8~11排第1列,分別加清開靈和雙黃連各1ml,混勻后吸取1ml棄去,第4~7排和第8~11排第2~12列分別加清開靈和雙黃連各1ml后依次作對倍稀釋,最后1管1ml棄去;在中藥作用第0,4,6,8h后,對第4~11排加西藥:第1列加0.5ml M-H肉湯和0.5ml頭孢哌酮-舒巴坦鈉溶液,混勻后吸取1ml棄去,第2~12列加0.5ml M-H肉湯和0.5ml頭孢哌酮-舒巴坦鈉溶液后,混勻吸取1ml再依次作對倍稀釋,最后1管1ml棄去。
1.2.4.3 加菌液方法按上述加好藥液后,第1列為菌液陰性對照管,即不加菌液,第2列至第12列均加菌液10μl,使最終接種菌量達5×10cfu/ml;所有試管經35℃培養(yǎng)24h后初步肉眼觀察肉湯的清亮和混濁程度。
1.2.5 結果判定培養(yǎng)24h后各支試管2000rpm/ min離心5min,倒去上清液,用接種環(huán)挑取底層沉淀物接種到哥倫比亞瓊脂平板上,35℃培養(yǎng)18~ 24h,以肉眼觀察管底清晰不出現(xiàn)細菌沉淀的最低抗菌藥物濃度為最低抑菌濃度(MIC),同時計算FIC指數(shù),F(xiàn)IC=A藥聯(lián)用時的MIC/A藥單用時的MIC+B藥聯(lián)用時的MIC/B藥單用時的MIC,F(xiàn)IC≤0.5為協(xié)同作用;0.5
2.1 清開靈、頭孢哌酮-舒巴坦鈉在單獨使用與分不同時段聯(lián)合使用時對產ESBLs肺炎克雷伯菌株MIC和FIC指數(shù)均不同。本研究顯示,清開靈作用4h后加頭孢哌酮-舒巴坦鈉和作用6h后加頭孢哌酮-舒巴坦鈉,各自的MIC均下降,清開靈MIC分別為3.91ml/L和1.95ml/L,相比單獨使用時的31.25ml/L,分別下降87.48%和93.76%,頭孢哌酮-舒巴坦鈉MIC則分別為58.5mg/L和29.25mg/L,相比單獨使用時的117mg/L,分別下降50%和75%;而兩藥在聯(lián)合同時使用和清開靈作用8h后使用頭孢哌酮-舒巴坦鈉,清開靈MIC分別為7.81ml/L和3.91ml/L,相比單獨使用時的31.25ml/L,分別下降75%和87.48%,但頭孢哌酮-舒巴坦鈉MIC均不變。本研究同時顯示,清開靈作用6h后加頭孢哌酮-舒巴坦鈉聯(lián)用,F(xiàn)IC指數(shù)為0.312,表明此時對產ESBLs肺炎克雷伯菌株的抑菌具有最佳的協(xié)同抑菌作用。結果見表1、圖1。
表1 清開靈、頭孢哌酮-舒巴坦鈉單用與分時聯(lián)用對產ESBLs肺炎克雷伯菌的MIC比較
圖1 清開靈、頭孢哌酮-舒巴坦鈉分時聯(lián)用對產ESBLs肺炎克雷伯菌的MIC折線圖
2.2 雙黃連、頭孢哌酮-舒巴坦鈉在單獨使用與分不同時段聯(lián)合使用時對產ESBLs肺炎克雷伯菌株MIC和FIC指數(shù)均不同。雙黃連和頭孢哌酮-舒巴坦鈉在單獨使用時的MIC分別為7.5g/L和117mg/ L,兩藥聯(lián)合同時使用和雙黃連分別作用4h、6h、8h后使用頭孢哌酮-舒巴坦鈉,各自的MIC均有下降,其中雙黃連的MIC分別為1.87g/L、3.75g/L、1.87g/L、3.75g/L,分別下降75%、50%、75%、50%;頭孢哌酮-舒巴坦鈉的MIC則分別為58.5mg/L、29.25mg/L、14.60mg/L、29.25mg/L,分別下降50%、75%、87.52%、75%,這表明兩藥在聯(lián)用時對產ESBLs肺炎克雷伯菌株的抑菌具有協(xié)同或部分協(xié)同作用,F(xiàn)IC指數(shù)顯示,在雙黃連作用6h后加頭孢哌酮-舒巴坦鈉,此時具有最佳的協(xié)同抑菌效果。結果如表2、圖2。
表2 雙黃連、頭孢哌酮-舒巴坦鈉單用與分時聯(lián)用對產ESBLs肺炎克雷伯菌的MIC比較
圖2 雙黃連、頭孢哌酮-舒巴坦鈉分時聯(lián)用對產ESBLs肺炎克雷伯菌的MIC折線圖
近30年間,產ESBLs的肺炎克雷伯菌在全世界范圍內廣泛流行,并且不斷有新的產ESBLs菌株出現(xiàn),各種ESBLs的特性千差萬別[4]。由質粒介導的ESBLs的主要特點為能水解青霉素類、頭孢菌素類、單環(huán)類抗生素,使其喪失抗菌活性[5],產ESBLs菌株的這種耐藥性可通過產酶基因的水平傳播(如整合、轉化、轉導等)和產酶株的克隆傳播導致更多細菌產生ESBLs,并使得多種耐藥基因在質粒上不斷群聚和轉移,致使細菌產生多重耐藥性,使許多抗生素失效[6]。而作為產ESBLs的多重耐藥菌,肺炎克雷伯菌在發(fā)酵菌中占有重要地位,也是臨床標本檢測當中的常見菌[7,8],因而深入研究中西藥聯(lián)用對多重耐藥肺炎克雷伯菌的抑菌效果就顯得非常必要和緊迫。
我國中醫(yī)中藥治療歷史悠久,具有極其豐富的中醫(yī)藥寶藏和資源,許多中藥具有抗菌活性,同時副作用小,很少發(fā)生耐藥性等優(yōu)點,因而從天然藥物中尋找高效、低毒的抗菌藥物,對解決細菌耐藥性具有重要意義[9,10]。清開靈和雙黃連是清熱解毒類中藥中具有代表性的制劑,在臨床具有明顯的抗炎和清熱解毒效果,清開靈注射液主要成分為牛黃、水牛角、珍珠母、黃芪、梔子、金銀花、板藍根等,具有清熱解毒、涼血消腫、祛風化濕、通血活絡等功能;雙黃連凍干粉針為金銀花、黃芪、連翹3種中藥提取物,具有清熱解毒、表里雙解、氣血兩清、燥濕瀉火、消癰腫、散熱結之功效,藥理學研究證實,雙黃連所含這3種中藥成分都有廣譜抗菌作用,可增強NK細胞活性,提高人體細胞免疫水平。
許韋[11]等證明黃岑、黃連、金銀花等10味中藥對產ESBLs和非產ESBLs大腸埃希菌均有抑制作用,為臨床治療特殊耐藥菌提供了新的思路和依據(jù)。張偉[12]的研究則表明,雙黃連與氯唑西林鈉聯(lián)用對多重耐藥金葡菌具有較好的體外抗菌活性,并可顯著保護受多重耐藥金葡菌感染的小鼠。何明[13]的研究則證實清開靈注射液、雙黃連粉針對產ESBLs的大腸埃希氏菌有明顯抑制作用,在與頭孢哌酮-舒巴坦鈉聯(lián)合使用時,可以使得該抗生素的MIC下降50%~70%,這說明中西藥聯(lián)合應用對產ESBLs的大腸埃希氏菌有明顯的協(xié)同抑菌作用。
中藥抗菌作用機制主要有干擾細胞壁合成、損傷胞漿膜、影響細胞蛋白合成、影響核酸合成、干擾遺傳密碼復制等,而對于已經產生抗生素耐藥的細菌,中藥同樣具有逆轉其耐藥性的機制,包括清除耐藥質粒、抑制β-內酰胺酶、抑制耐藥菌外排泵、抑制細菌生物被膜的形成以及基因突變等[14]。本實驗研究結果顯示,清開靈注射液、雙黃連凍干粉對產ESBLs肺炎克雷伯菌具有一定的抑制作用,而與頭孢哌酮-舒巴坦鈉聯(lián)合使用則可以提高對該耐藥菌的抑菌效果,并使頭孢哌酮-舒巴坦鈉的MIC降低50%~87.52%,由于頭孢哌酮-舒巴坦鈉本身對非產ESBLs肺炎克雷伯菌的敏感率可達到98.9%,對產ESBLs的菌株也依然有較高的敏感率[15],而其一旦與中藥聯(lián)合應用,則可顯著增強該抗生素的抗菌藥效,從而減少抗生素的使用,聯(lián)用時這2種中藥的MIC濃度較單獨使用時的MIC降低50%~93.76%,所以這也同時增強中藥本身的抑菌效果。根據(jù)FIC指數(shù)判斷,尤其以在清開靈注射液、雙黃連凍干粉作用6h后,再加用頭孢哌酮-舒巴坦鈉,可達到最佳的協(xié)同抑菌效果,此時FIC分別達到0.312和0.375,這表明中西藥聯(lián)合使用對產ESBLs的肺炎克雷伯菌有明顯的協(xié)同抑菌作用,可以使不敏感的細菌轉化為敏感菌,抗菌效果更加顯著,其機理可能與清開靈、雙黃連具有抑制超廣譜β-內酰胺酶的活性和表達,降低細菌耐藥性,同時與清除耐藥菌R質粒有關,從而使得細菌在中藥制劑發(fā)揮藥效作用后出現(xiàn)某種變異,導致其致病力減弱。
鑒于本研究為在體外進行的抗菌活性實驗,體內運用時的安全性和療效性尚待深入考察和確證,而隨著對中藥有效成分和抗菌機制的深入研究,同時伴隨研究手段和技術方法的不斷更新,開發(fā)研究與抗生素聯(lián)用的高效抗菌中藥已經顯示出巨大的應用前景,因而本研究為臨床治療耐藥菌和開發(fā)新的抗耐藥菌藥物提供了理論依據(jù)和治療策略與方向。
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Antibacterial effect of Qingkailing injection,Shuanghuanglian powder-injection combined with cefoperazone-sulbactam sodium on ESBLs-producing Klebsiella pneumonia
LIANG Hua1,PENG Xiaobao2,YANG Junping1,YANG Jianan1,ZHOU Aiming3.
1.Department of Clinical Laboratory,the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China;2.Xinyu Hospital of Traditional Chinese Medicine,Xinyu Jiangxi 336500,China;3.Department of Pharmacy,the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330006,China.
ObjectiveTo investigate the antibacterial activity of Chinese herbal in extended spectium β-lactamases(ESBLs)-producing Klebsiella pneumonia.MethodsESBLs positive Klebsiella pneumonia were collected from clinic samples for establishing the drug-resistance model.The sterile test tubes were divided into different test groups according to different Chinese herbals and impact time and the inoculation bacteria liquid was 5×105cfu/ml.The medical liquid of Qingkailing injection,Shuanghuanglian powder-injection and cefoperazone-sulbactam sodium were prepared and added into tubes with test bacteria liquid by two-foll diluted.After cultivated at 35℃for 24 hours,the lowest concentration would be minimum inhibitory concentration(MIC)by macroscopic observation.ResultsThe MIC of Qingkailing injection,Shuanghuanglian powder-injection and cefoperazone-sulbactam sodium were respectively 31.25ml/L,7.5g/L and 117mg/L.The MIC of Qingkailing and cefoperazone-sulbactam sodium respectively dropped by 93.76%and 75%when Qingkailing was combined with cefoperazone-sulbactam sodium;when Shuanghuanglian was combined with cefoperazone-sulbactam sodium,the MIC of Shuanghuanglian dropped by 75%and that of cefoperazone-sulbactam sodium dropped by 87.52%.ConclusionThe test proves that Qingkailing injection and Shuanghuanglian powder-injection have inhibitory effect on ESBLs-producing Klebsiella pneumonia.When they are combined with cefoperazone-sulbactam sodium,they will have significant synergisms respectively and the sensitivity of antibiotics to drug-resistance bacteria can be improved,especially after Chinese herbal played a role for 6 hours.
Qingkailing injection;Shuanghuanglian powder-injection;Drug-resistance Klebsiella pneumonia;Bacteria inhibitory effect
R446.5,Q939.92
A
1674-1129(2016)06-0723-05
10.3969/j.issn.1674-1129.2016.06.009
2016-08-05;
2016-11-16)
江西省衛(wèi)生計生委中醫(yī)藥科研課題(2014A060)
梁華,男,1975年12月出生,醫(yī)學碩士,主管技師,研究方向:臨床免疫和分子診斷。