李夢(mèng)婷 曾潔 劉小東 薛云新 王岱

(分子疫苗學(xué)和分子診斷學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廈門大學(xué)，廈門 361102)

自從1928年發(fā)現(xiàn)青霉素以來(lái)，大量抗生素被投入使用，由于早期人們對(duì)抗生素的了解較少，導(dǎo)致抗生素在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)不合理使用，產(chǎn)生了很多危害，甚至出現(xiàn)了“超級(jí)細(xì)菌”[1]。常見(jiàn)的殺菌抗生素可以分為3大類，β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類和喹諾酮類，這些殺菌抗生素在殺菌時(shí)存在一條共有的依賴于ROS的殺菌通路(圖1)，即他們與各自相應(yīng)的初級(jí)靶位點(diǎn)結(jié)合后，通過(guò)依賴于TCA循環(huán)的電子傳遞鏈產(chǎn)生超氧化物，超氧化物會(huì)損壞鐵硫簇釋放Fe2+，使Fe2+被Fenton反應(yīng)氧化，F(xiàn)enton反應(yīng)導(dǎo)致羥基自由基的形成，并對(duì)DNA、脂質(zhì)和蛋白質(zhì)產(chǎn)生破壞，導(dǎo)致細(xì)胞的死亡[2]。在這一過(guò)程中，由于細(xì)胞中氧化劑的產(chǎn)生和自身抗氧化應(yīng)激能力不足以清除過(guò)量的ROS，過(guò)量的ROS對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生毒性造成細(xì)菌死亡，這在抗生素殺菌過(guò)程中起著重要的作用[2-3]。

圖1 抗生素誘導(dǎo)殺菌的機(jī)制Fig.1 The common mechanism of which antibiotics kill bacteria

活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)是細(xì)胞在有氧條件下進(jìn)行能量代謝產(chǎn)生的一類具有氧化活性的分子總稱，包括羥自由基(·OH)、超氧陰離子(O2·-)和過(guò)氧化氫(H2O2)等，它們?cè)诩?xì)菌的生理和病理發(fā)展中都起著十分重要的作用[4-5]。在真核生物中，細(xì)胞在正常生理代謝過(guò)程中形成的ROS被認(rèn)為是參與細(xì)胞生長(zhǎng)、分化和死亡的重要信號(hào)介質(zhì)[4]，真核細(xì)胞中也存在自身的抗氧化機(jī)制來(lái)平衡過(guò)量的ROS，以便細(xì)胞能在適宜的環(huán)境中進(jìn)行生長(zhǎng)代謝。在細(xì)菌中，ROS也能夠損傷核酸、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，當(dāng)胞內(nèi)ROS水平超過(guò)機(jī)體解毒作用和修復(fù)能力水平時(shí)導(dǎo)致細(xì)胞死亡[6]。過(guò)量的ROS不僅可以將細(xì)菌殺死，也能使細(xì)菌的某些基因發(fā)生突變，這也被認(rèn)為是細(xì)菌通過(guò)自發(fā)突變獲得抗生素耐受和耐藥性的方法之一。細(xì)菌對(duì)抗生素的耐受性是指細(xì)菌對(duì)抗生素的MIC不變，但其在抗生素存在時(shí)有較高存活率的一種狀態(tài)，在抗生素治療時(shí)，耐受細(xì)菌和耐藥細(xì)菌有著相同的生存優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，在一定條件下，耐受細(xì)菌也較易發(fā)展為耐藥細(xì)菌，因此消除細(xì)菌耐受和耐藥問(wèn)題也是在抗生素使用過(guò)程中噬待解決的問(wèn)題[1,7]。雖然細(xì)菌可以通過(guò)轉(zhuǎn)錄調(diào)控的方式上調(diào)參與氧化應(yīng)激的蛋白KatG(hydroperoxidase I)、KatE(catalase II)、SoxS(DNA-binding transcriptional dual regulator SoxS)、OxyR(DNA-binding transcriptional dual regulator OxyR)和AhpCF(alkyl hydroperoxide reductase)等中和過(guò)量的ROS[8-12]，但是在抗生素作用下產(chǎn)生的大量ROS已經(jīng)超過(guò)細(xì)菌自身的解毒能力，因此通過(guò)使用外源ROS清除劑中和細(xì)胞內(nèi)過(guò)量的ROS能夠減少抗生素刺激產(chǎn)生的過(guò)量ROS對(duì)細(xì)菌遺傳物質(zhì)的損傷，從而增加細(xì)菌發(fā)生耐受和耐藥突變的頻率，也已經(jīng)成為研究細(xì)菌發(fā)生耐受和耐藥突變機(jī)制的一種常用方法[13-14]。

許多細(xì)菌感染復(fù)發(fā)與用抗生素治療細(xì)菌感染失敗都和細(xì)菌對(duì)抗生素耐受有關(guān)。對(duì)抗生素耐受性(tolerance)通常是指細(xì)菌在遠(yuǎn)高于最小抑菌濃度(minimum inhibitory concentration,MIC)劑量的殺菌抗菌劑作用下能短暫存活的能力[15]。目前最新界定細(xì)菌耐受的標(biāo)準(zhǔn)是細(xì)菌對(duì)抗生素具有較低的MIC，但有較高的殺死99%細(xì)菌所需的最短治療時(shí)間(minimum duration of treatment that is required to kill 99% of a bacterial population,MDK99)相對(duì)于非耐受菌株[16]。先前的研究報(bào)道在使用氟喹諾酮類抗生素奧索利酸和環(huán)丙沙星進(jìn)行MIC測(cè)定和殺菌曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)中添加ROS清除劑二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)時(shí)并沒(méi)有改變細(xì)菌對(duì)這兩種抗生素的MIC但是增加了細(xì)菌對(duì)這兩種抗生素的MDK99相對(duì)于沒(méi)有添加ROS清除劑的對(duì)照組[17-18]，說(shuō)明在細(xì)菌對(duì)抗生素的殺菌動(dòng)力學(xué)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中添加ROS清除劑能夠增加細(xì)菌對(duì)抗生素的耐受性，但是目前并沒(méi)有文獻(xiàn)將ROS清除劑對(duì)細(xì)菌耐受性進(jìn)行綜述。本文主要通過(guò)對(duì)常見(jiàn)的外源ROS清除劑過(guò)氧化氫酶、硫脲、聯(lián)吡啶、二甲基亞砜、褪黑素在應(yīng)用方面的研究進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)不同的ROS清除劑對(duì)細(xì)菌耐受性的影響進(jìn)行了分析，以期待能更好的了解外源ROS清除劑的更為寬廣的應(yīng)用范圍和作用機(jī)制，從而對(duì)研究細(xì)菌藥物耐受及耐藥機(jī)制給予理論指導(dǎo)。

1 過(guò)氧化氫酶

過(guò)氧化氫酶(catalase,CAT)是一種比較常見(jiàn)的ROS清除劑(表1)，于1811年被泰納爾首次發(fā)現(xiàn)，其主要功能是將過(guò)氧化氫分解為O2和H2O，避免機(jī)體受到H2O2的損傷。常見(jiàn)的過(guò)氧化氫酶主要有3類：?jiǎn)喂δ苓^(guò)氧化氫酶、雙功能過(guò)氧化氫酶、非血紅素(錳)和小過(guò)氧化氫酶[19]。在有氧化應(yīng)激的細(xì)胞中，過(guò)氧化氫酶的存在能夠降解過(guò)多的H2O2，從而抑制Fenton反應(yīng)，減少細(xì)胞的死亡[21]。

表1 常見(jiàn)的ROS清除劑Tab.1 Common ROS scavengers

在細(xì)菌中過(guò)氧化氫酶的滅活或缺失能增強(qiáng)抗生素的殺菌能力，而過(guò)氧化氫酶的表達(dá)能減少細(xì)菌胞內(nèi)H2O2的濃度，提高細(xì)菌對(duì)抗生素的耐受性，從而減少抗生素對(duì)細(xì)菌的殺傷作用。特別在研究ROS引起的氧化應(yīng)激和抗菌性抗生素介導(dǎo)的ROS殺菌等問(wèn)題上，過(guò)氧化氫酶發(fā)揮著重要的作用[13]。如通過(guò)青蒿琥酯滅活過(guò)的過(guò)氧化氫酶或敲除相關(guān)的過(guò)氧化氫酶合成基因可以增加抗生素的殺菌能力[22]；在銅綠假單胞菌中通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)反應(yīng)調(diào)節(jié)過(guò)氧化氫酶可以保護(hù)銅綠假單胞菌免受H2O2和抗生素介導(dǎo)的殺傷作用[23]；在呼吸道相關(guān)的機(jī)會(huì)致病菌和嗜水氣單胞菌等的存活中，過(guò)氧化氫酶也起著重要的調(diào)控作用[24-25]。

在植物和動(dòng)物等中，過(guò)氧化氫酶活性也起著十分重要的作用。在植物中，病原菌誘導(dǎo)的氧化還原核仁毒素Ⅰ(NRXⅠ)可以通過(guò)保護(hù)過(guò)氧化氫酶等，提高過(guò)氧化氫酶的解毒能力，從而保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的損傷[26]；在水稻細(xì)菌性枯葉病中，由黃單胞菌和米曲霉編碼的CAT有助于細(xì)菌免受PCA(吩嗪-1-羧酸)誘導(dǎo)的壓力[27]。在動(dòng)物中，過(guò)氧化氫酶參與了體內(nèi)的多種生理反應(yīng)，如過(guò)氧化氫酶通過(guò)調(diào)節(jié)ROS的水平來(lái)參與宿主腸道與微生物的體內(nèi)平衡[28]；腫瘤細(xì)胞中的腫瘤因子P53和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯(EGCC)的抗癌功能也被認(rèn)為可能是通過(guò)保持過(guò)氧化氫酶的活性來(lái)抑制ROS的積累，以此保護(hù)正常細(xì)胞免受內(nèi)源性ROS的損傷[29-30]。在環(huán)境保護(hù)方面，污染環(huán)境中的過(guò)氧化氫酶可能在對(duì)活性氧的抗性及降解特定污染物等方面發(fā)揮著巨大的作用[31]。但CAT是一種酶，它在使用時(shí)對(duì)周圍環(huán)境較為敏感，比較容易失活。

2 硫脲

硫脲(又稱硫代尿素，thiourea)(表1)，是一種化工產(chǎn)品，常用于工業(yè)方面，如染料、樹(shù)脂等的原料，因其能與氧化劑發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，在細(xì)菌和植物中也是一種良好的羥基自由基清除劑。

硫脲常用于研究抗生素殺菌，是由于過(guò)量的ROS產(chǎn)生的氧化毒性能導(dǎo)致細(xì)菌死亡，而非抑制濃度的硫脲的添加，能減少細(xì)菌胞內(nèi)羥基自由基的濃度，增加細(xì)菌對(duì)抗生素等引起ROS增多物質(zhì)的耐受性，從而提高細(xì)菌的存活率。Grantss等[32]發(fā)現(xiàn)在恥垢分枝桿菌和結(jié)核分枝桿菌的持留菌中維持有較高的溶解氧，當(dāng)抗生素處理時(shí)，細(xì)菌會(huì)發(fā)生死亡，而在其中加入硫脲后，細(xì)菌的存活率會(huì)大大的增加；在大腸埃希菌中，添加亞抑制濃度的硫脲會(huì)減少細(xì)菌內(nèi)羥基自由基的積累，使細(xì)菌不被氨芐西林、卡那霉素和環(huán)丙沙星3種殺菌性抗生素的殺死[18]；在亞致死濃度的抗生素處理的細(xì)菌中，會(huì)誘導(dǎo)細(xì)菌基因組發(fā)生突變，導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性的增加[33]，而加入硫脲能明顯減少抗生素誘導(dǎo)產(chǎn)生的耐藥突變[14]。精油中的主要成分含氧單萜檸檬醛和香芹酚是一種抗微生物劑，為研究其與常見(jiàn)的殺菌性抗生素的機(jī)制的異同，會(huì)添加硫脲作為ROS清除劑，來(lái)探究其機(jī)制是否與ROS有關(guān)[34]。在研究大腸埃希菌對(duì)脂肪酸的利用的實(shí)驗(yàn)中，添加硫脲能顯著降低胞內(nèi)的H2O2的濃度，減少H2O2對(duì)大腸埃希菌生長(zhǎng)的抑制，促進(jìn)了脂肪酸轉(zhuǎn)變?yōu)長(zhǎng)-賴氨酸，也為工業(yè)上L-賴氨酸的生產(chǎn)提供了很好的指導(dǎo)意義[35]。在農(nóng)業(yè)上，硫脲的使用也較為廣泛，在農(nóng)作物的葉片上施用硫脲不僅可以增強(qiáng)田間條件下不同作物的脅迫耐受性，也能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量和含油量[36]。但硫脲在使用時(shí)會(huì)對(duì)環(huán)境和人造成較大的傷害，且容易致癌，使用過(guò)程中需做好防護(hù)措施。

3 聯(lián)吡啶

聯(lián)吡啶(bipyridine,DIP)主要有2,2'-聯(lián)吡啶和4,4'聯(lián)吡啶(表1)，是由三氯化鐵與吡啶反應(yīng)而得到的，主要用于有機(jī)合成，是醫(yī)藥中間體，本文主要闡述的是2,2'-聯(lián)吡啶的功能和用途。

2,2'-聯(lián)吡啶也是金屬離子螯合劑，在ROS的相關(guān)實(shí)驗(yàn)上，添加在細(xì)菌中時(shí)能很好地鰲合Fe2+，降低Fenton反應(yīng)的發(fā)生，減少ROS的產(chǎn)生，增加了細(xì)菌對(duì)相關(guān)物質(zhì)的耐受性，增強(qiáng)了其存活率。如在大腸埃希菌中，添加亞抑制濃度的的硫脲和2,2'-聯(lián)吡啶能夠顯著減少奧索利酸或諾氟沙星處理時(shí)細(xì)菌胞內(nèi)的羥基自由基的濃度，增強(qiáng)了大腸埃希菌對(duì)這兩種抗生素的耐受性，減少了對(duì)大腸埃希菌的殺死[37]；在其他探究鐵離子作用的相關(guān)抗生素和ROS實(shí)驗(yàn)方面，2-2'-聯(lián)吡啶也發(fā)揮了重要作用，在含有鮑曼不動(dòng)桿菌的培養(yǎng)基中，加入2-2'-聯(lián)吡啶來(lái)鰲合環(huán)境中的鐵，會(huì)使得其較易獲得多黏菌素抗性[38]；使用2-2'-聯(lián)吡啶預(yù)處理細(xì)胞也可以保護(hù)原核細(xì)胞和真核細(xì)胞免受金屬離子介導(dǎo)的過(guò)氧化氫分解引起的氧化作用對(duì)細(xì)胞造成的損傷[39-40]。同時(shí)在蠟狀芽胞桿菌的生物膜的研究中，使用2-2'-聯(lián)吡啶來(lái)降低環(huán)境中的鐵，當(dāng)環(huán)境中游離的鐵被清除時(shí)，蠟狀芽胞桿菌的生物膜形成會(huì)明顯減少[41]；在研究無(wú)胸腺嘧啶死亡(TLD)的機(jī)制過(guò)程中，為探究ROS與細(xì)菌內(nèi)TLD的關(guān)系時(shí)，添加無(wú)機(jī)化合物2-2'-聯(lián)吡啶作為ROS清除劑，顯著減少了細(xì)胞的死亡，探究結(jié)果也顯示ROS促進(jìn)了細(xì)菌內(nèi)的TLD[42]。

2,2'-聯(lián)吡啶也通常存在于許多生物活性天然產(chǎn)物的活性中心，在其中發(fā)揮著十分關(guān)鍵的作用。幾種常見(jiàn)的從藍(lán)色鏈霉菌或鏈霉菌屬等中分離出來(lái)的天然化合物，如caerulomycins、SF2738、collismycins和pyrisulfoxins等[43]，它們具有抗炎、抗菌或抗細(xì)胞毒性的作用。例如，caerulomycins A和caerulomycins C顯示出抗生素活性[44]；collismycins C具有較強(qiáng)的抗生物膜功能和較弱的抗生素活性和細(xì)胞毒性[43-45]；pyrisulfoxins A對(duì)小鼠白血病細(xì)胞有毒性[46]。但2,2'-聯(lián)吡啶的大量使用也會(huì)造成人的損傷和環(huán)境的污染，這是限制其使用的一個(gè)重要因素。

4 二甲基亞砜

二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)是種含硫的有機(jī)化合物，常溫下為液體，是一種良好的溶劑—既能溶解有機(jī)物又能溶解無(wú)機(jī)物，極性較強(qiáng)且沸點(diǎn)較高，有在較寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)的特性等，所以被稱為“萬(wàn)能溶劑”(表1)。在體內(nèi)或體外實(shí)驗(yàn)中，DMSO經(jīng)常被用作溶劑溶解一些水溶性或水不溶性的藥物或測(cè)試樣品，且使用DMSO作為溶劑的藥物在進(jìn)行藥物MIC的測(cè)定時(shí)，會(huì)顯示更低且范圍更窄的MIC值。

DMSO也是一種有效的羥基自由基清除劑。非抑制濃度(1/2MIC或1/3MIC)的DMSO，能顯著減少氨芐西林、卡那霉素、環(huán)丙沙星和奧索利酸存在時(shí)細(xì)菌胞內(nèi)ROS的積累，增加細(xì)菌的對(duì)這些抗生素的耐受性，進(jìn)而提高細(xì)菌的存活率[17]；利用DMSO產(chǎn)生的甲烷和甲醛已經(jīng)被用于檢測(cè)和評(píng)估羥基自由基的產(chǎn)生對(duì)一些生物系統(tǒng)中的作用[47]。

DMSO在其他方面也有著很好的作用及應(yīng)用前景。在銅綠假單胞菌中，添加非抑制濃度的DMSO可以顯著地抑制其中的綠膿菌素的產(chǎn)生，從而降低銅綠假單胞菌的毒性[48]；在琥珀酸桿菌利用甘油的過(guò)程中，添加1%～4%的DMSO作為外部電子，會(huì)顯著提高甘油的消耗和琥珀酸的產(chǎn)生，這對(duì)生物催化利用甘油和琥珀酸的生產(chǎn)開(kāi)辟了良好的應(yīng)用前景[49]；在DNA修復(fù)方面，DMSO能夠修復(fù)由γ-輻射誘導(dǎo)產(chǎn)生的單鏈DNA的斷裂[50]；在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)方面，以大鼠為模型，現(xiàn)已證明DMSO能夠消除由硫代乙酰胺誘導(dǎo)的大鼠肝硬化，且也劑量依賴性地降低由慶大霉素導(dǎo)致血漿尿素濃度升高和肌酐濃度的升高，25%的DMSO能夠完全預(yù)防慶大霉素造成的腎毒性的發(fā)展[51]。這些都為DMSO的廣泛利用提供了實(shí)例。

5 褪黑素

褪黑素(N-乙?；?5-甲氧基色胺，melatonin)是一種色氨酸衍生的內(nèi)源性小分子物質(zhì)(表1)，于1958年在牛松果腺中被發(fā)現(xiàn)，隨后證明在微生物、植物、動(dòng)物中均存在，并參與機(jī)體的各種生理功能進(jìn)程。它對(duì)人體危害較小，暫時(shí)未發(fā)現(xiàn)其明顯的危害作用。褪黑素已被美國(guó)FDA批準(zhǔn)上市，在日常生活中，褪黑素也是一種常見(jiàn)的保健藥品，主要用于改善睡眠等癥狀。

高于生理濃度的褪黑素處理細(xì)菌時(shí)，細(xì)菌對(duì)環(huán)丙沙星(ciprofloxacin,Cip)的最小抑制濃度升高了，Cip對(duì)細(xì)菌的殺傷能力也降低了，這種現(xiàn)象被推測(cè)與褪黑素能減少由Cip殺菌時(shí)引起的ROS增多使細(xì)菌對(duì)Cip產(chǎn)生了耐受性有關(guān)[52]，但具體機(jī)制有待研究。褪黑素作為抗氧化劑，能夠有效的清除細(xì)菌胞內(nèi)的自由基，在許多體外細(xì)胞和體外組織等上均有良好的效果；褪黑素在清除自由基的同時(shí)，也能上調(diào)胞內(nèi)的幾種抗氧化酶的表達(dá)，如谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、谷胱甘肽還原酶和過(guò)氧化氫酶等，從而加快自由基的清除[53]。

一定濃度下褪黑素也能有效地對(duì)抗各種細(xì)菌或病毒的感染，也能有效地清除胞內(nèi)的ROS。在多重耐藥的革蘭陽(yáng)性菌耐甲氧西林金黃色葡萄球菌和革蘭陽(yáng)性菌耐碳青霉烯類的銅綠假單胞菌和鮑曼不動(dòng)桿菌中，體外添加較低濃度的褪黑素會(huì)有明顯的抗菌作用，且抗菌作用在革蘭陰性菌中較革蘭陽(yáng)性菌中好[54]；使用褪黑素也可以有效的控制結(jié)核分枝桿菌、幽門螺桿菌、支原體等引起的細(xì)菌感染或一些病毒感染[55-56]。

6 其他ROS清除劑

其他較常見(jiàn)的ROS有白藜蘆醇和谷胱甘肽。白藜蘆醇(resveratrol)(表1)，又稱芪三酚，是一種具有天然活性的多酚類抗氧化物，主要從植物中分離出，其中葡萄中含量較高。在體外實(shí)驗(yàn)中，在用抗菌素處理的大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌中，亞抑制濃度(1/2MIC)的白藜蘆醇能通過(guò)減少細(xì)菌胞內(nèi)ROS的含量，增強(qiáng)它們對(duì)相關(guān)抗生素的耐受力，顯著地降低抗菌素對(duì)這些細(xì)菌的致死率，同時(shí)也能促進(jìn)細(xì)菌產(chǎn)生利福平耐藥突變體[57]。但白藜蘆醇對(duì)細(xì)菌也有一定的殺傷作用，這可能與白藜蘆醇的使用濃度有關(guān)。在大腸埃希菌中，白藜蘆醇對(duì)大腸埃希菌有一定的抗菌性，而這種殺傷作用是通過(guò)對(duì)其細(xì)胞膜上的位點(diǎn)進(jìn)行特異性損傷來(lái)介導(dǎo)的[58]；白藜蘆醇對(duì)食源性的人類致病菌傷寒沙門菌也有抗菌性，它能增加細(xì)菌外膜的滲透性和膜的去極化而使細(xì)菌被殺死[59]；白藜蘆醇對(duì)白念珠菌也有殺菌作用，但它在起作用的同時(shí)對(duì)人的紅細(xì)胞無(wú)溶血活性，是治療真菌感染的一種較好的藥物[6-61]；在癌癥及其他疾病方面，白藜蘆醇也有著很好的作用，如白藜蘆醇與鹽霉素聯(lián)用可以顯著增強(qiáng)白藜蘆醇的抗癌活性，與雷帕霉素聯(lián)用可以誘導(dǎo)膀胱癌細(xì)胞系的死亡，同時(shí)白藜蘆醇在預(yù)防胃癌、肥胖及代謝相關(guān)的病癥方面均有潛在價(jià)值[62-65]。

谷胱甘肽(glutathione,GSH)(表1)，是一種存在于人體細(xì)胞內(nèi)的三肽硫醇類的抗氧化劑，它有還原型和氧化型兩種，生理?xiàng)l件下還原型較為常見(jiàn)。抗氧化劑谷胱甘肽對(duì)氟喹諾酮類的抗生素殺菌有著很大地保護(hù)作用，且這種特點(diǎn)是氟喹諾酮藥物所特有的[66]，這與氟喹諾酮類抗生素產(chǎn)生ROS的能力有關(guān)，氟喹諾酮類產(chǎn)生ROS的能力較強(qiáng)，在使用GSH時(shí)能較完全的清除胞內(nèi)的ROS，使細(xì)菌對(duì)氟喹諾酮類藥物產(chǎn)生耐受性，從而能保護(hù)細(xì)菌不被氟喹諾酮類藥物殺傷。

GSH也能顯著降低細(xì)菌對(duì)抗生素的敏感性，如在大腸埃希菌中，改變細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的谷胱甘肽水平可以顯著影響其對(duì)環(huán)丙沙星及氨芐西林的敏感性[67]；臨床分離的耐碳青霉烯類的鮑曼不動(dòng)桿菌中也發(fā)現(xiàn)了類似現(xiàn)象，添加亞抑制濃度的谷胱甘肽與頭孢他啶、氨曲南、羧芐青霉素、美羅培南等抗生素聯(lián)用時(shí)會(huì)降低它們的MICs，且亞抑制的谷胱甘肽與美羅培南有著協(xié)同殺菌作用，這些為外源性的GSH與抗生素聯(lián)用來(lái)治療臨床上多重耐藥鮑曼不動(dòng)桿菌感染提供了可能[68]；谷胱甘肽也能對(duì)金黃色葡萄球菌、肺炎鏈球菌和銅綠假單胞菌等感染性細(xì)菌表現(xiàn)出明顯的濃度依賴性抑菌[69]。

7 展望

在常見(jiàn)的ROS清除劑中，每種清除劑不僅在作為ROS清除劑上有著良好的效果，也在其他方面也發(fā)揮著巨大的潛在作用。從其來(lái)源方面，過(guò)氧化氫酶和褪黑素為內(nèi)源性的物質(zhì)，而硫脲、聯(lián)吡啶和DMSO作為化工產(chǎn)品，屬于外來(lái)物質(zhì)，對(duì)機(jī)體有可能會(huì)產(chǎn)生其他的影響。不同的ROS清除劑使用時(shí)對(duì)機(jī)體的危害也不盡相同的，其中過(guò)氧化氫酶、褪黑素和谷胱甘肽作為內(nèi)源物質(zhì)對(duì)人體的危害可能較小，目前也未發(fā)現(xiàn)二者對(duì)人體有明顯的較大的傷害作用，白藜蘆醇作為植物中的提取物，對(duì)人體也屬于外來(lái)物質(zhì)，而其他幾種清除劑在使用時(shí)或多或少會(huì)對(duì)人體造成不可逆的損傷，因此，在選用ROS清除劑時(shí)不僅要關(guān)注其可能發(fā)揮的作用，也需要根據(jù)其使用效果及量的多少和使用頻率來(lái)確定相應(yīng)的清除劑。同時(shí)也期待更多的效果較好且對(duì)機(jī)體危害較小的ROS清除劑的發(fā)現(xiàn)。

此外，在很多殺菌抗菌劑殺菌機(jī)制的探究中關(guān)于ROS產(chǎn)生導(dǎo)致細(xì)菌死亡的機(jī)制研究中都會(huì)使用ROS清除劑，如硫脲，聯(lián)吡啶和DMSO等[18,37,42]，從而驗(yàn)證確實(shí)是ROS過(guò)量導(dǎo)致細(xì)菌死亡。但是，目前并沒(méi)有研究詳細(xì)報(bào)道每一種ROS清除劑所分解的具體ROS組分，實(shí)際上本研究還不能完全將這些ROS清除劑的具體功能細(xì)分，在未來(lái)的研究中我們期望能有更多相關(guān)的研究成果來(lái)填補(bǔ)這些不足，以期能更詳細(xì)的探究細(xì)菌對(duì)抗生素耐受的具體機(jī)制，為新藥靶的發(fā)現(xiàn)及新藥的開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)。