趙恒 吳玉婷 邱元泉 趙詩云

（1 南昌醫(yī)學(xué)院檢驗學(xué)院 江西 南昌 330052；2 南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸科 江西 南昌 330006；3 江西省南昌市第一醫(yī)院檢驗科 南昌 330008；4 江西省中醫(yī)藥研究院中藥所 南昌 330046）

抗生素被過度使用和濫用，導(dǎo)致細(xì)菌基因突變，通道蛋白改變對抗生素產(chǎn)生的耐藥性越來越強，是一個全球性的問題。針對此問題，全球的科研人員正在積極尋找和研究能消除細(xì)菌耐藥性的藥物。我國擁有豐富的中草藥資源，中草藥具有悠久的使用歷史和相對可靠的使用安全性。清熱解毒類藥物臨床適用于治療熱證，具有清熱涼血和解毒的功效。在細(xì)菌感染性疾病的治療中被廣泛應(yīng)用。黃芩、金銀花、薄荷、魚腥草、蒲公英、黃連、黃柏、連翹、板藍(lán)根等[1]為清熱解毒類中藥的常見代表，而代表方劑則包括三黃湯、黃連解毒湯及五味消毒飲等[2]。中藥成分復(fù)雜，常作用于多個靶點或通路，各個靶點或通路協(xié)同作用產(chǎn)生抑菌的效果。因此，研究開發(fā)新的抗耐藥菌的中藥新藥，對于解決當(dāng)前的抗生素耐藥性問題，具有重要的實際意義和廣闊的應(yīng)用前景?，F(xiàn)綜述如下：

1 細(xì)菌耐藥的現(xiàn)狀

1.1 全球細(xì)菌耐藥現(xiàn)狀 隨著抗生素的廣泛應(yīng)用，細(xì)菌耐藥問題日趨嚴(yán)重。正如世界衛(wèi)生組織（WHO）統(tǒng)計，耐藥菌被認(rèn)為是全球公共衛(wèi)生領(lǐng)域的潛在威脅之一。每年約有70 萬患者死于耐藥性感染，預(yù)計到2050 年，這一數(shù)字將增加到1 000 萬。針對細(xì)菌耐藥性威脅，各國政府、醫(yī)學(xué)界等都采取了一系列措施。為遏制耐藥細(xì)菌的擴(kuò)散，各國開始從源頭上控制藥品的使用。在藥品研發(fā)方面，各國科學(xué)家正在積極尋找新型抗生素，研發(fā)新型抗菌藥物，建立更加完善的抗菌藥物庫和大數(shù)據(jù)平臺，并推廣抗生素費用公示和限制條件等手段來控制藥店銷售和推銷，從而有效應(yīng)對目前細(xì)菌耐藥性的挑戰(zhàn)。

1.2 我國細(xì)菌耐藥現(xiàn)狀 在中國，細(xì)菌耐藥問題同樣嚴(yán)重。據(jù)中國抗菌藥物耐藥監(jiān)測網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析報道，我國也面臨著同樣的挑戰(zhàn)。近年來，我國多種細(xì)菌的耐藥率呈上升趨勢。特別是一些醫(yī)院獲得性感染的病原菌，如鮑曼不動桿菌、銅綠假單胞菌等，耐藥性更加嚴(yán)重。此外，我國抗生素使用量較大，導(dǎo)致環(huán)境中抗生素殘留問題突出，進(jìn)一步加劇了細(xì)菌耐藥問題。

1.3 細(xì)菌耐藥對公共衛(wèi)生的影響 細(xì)菌耐藥對公共衛(wèi)生產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。首先，耐藥細(xì)菌感染的治療難度增加，導(dǎo)致疾病病程延長、病死率上升。其次，耐藥細(xì)菌的傳播可能導(dǎo)致可以控制的感染病例增多，增加了醫(yī)療負(fù)擔(dān)。此外，為應(yīng)對細(xì)菌耐藥，可能需要開發(fā)新型抗生素，但新藥研發(fā)周期長、成本高，使得抗生素研發(fā)進(jìn)入瓶頸期。面對耐藥菌的威脅，尋找新的治療方案和抗菌藥物已成為緊迫需求，保障人類健康成為全球醫(yī)學(xué)界和科研人員的重要任務(wù)。

1.4 細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生的原因 細(xì)菌耐藥性的形成源于細(xì)菌在繁殖過程中的進(jìn)化，這是一種生命的自我保護(hù)機制。耐藥性的產(chǎn)生主要涉及基因的變異和傳遞。細(xì)菌在繁殖過程中，不僅可以將耐藥基因傳遞給后代菌株，還可通過水平基因轉(zhuǎn)移將其傳遞給其他種類的細(xì)菌。然而，不合規(guī)使用抗生素是導(dǎo)致耐藥菌株增加的主要原因之一。過度使用廣譜抗生素、初始劑量過高及濫用抗生素等行為都會加速耐藥菌株的發(fā)展。此外，部分患者未經(jīng)正規(guī)診療，自行購買和使用抗生素，進(jìn)一步加劇了抗生素濫用的問題。即使有醫(yī)生開具處方，但患者由于不良的依從性未能嚴(yán)格按照醫(yī)囑執(zhí)行，這也為細(xì)菌耐藥性的形成提供了有利條件[3]。從這個角度來看，需要加強對抗生素的合理使用和監(jiān)管，以遏制細(xì)菌耐藥性的蔓延。

2 目前臨床上常見的耐藥菌種類及其耐藥機制

2.1 臨床常見的耐藥菌種類 耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌、耐藥肺炎鏈球菌、耐藥大腸埃希菌、耐藥克雷伯氏肺炎菌、耐藥銅綠假單胞菌及耐藥鮑曼不動桿菌。這些耐藥菌在臨床上廣泛存在，給治療帶來很大困難。

2.2 耐藥機制 （1）金黃色葡萄球菌是食源性致病和化膿感染中最常見的病原菌[4]，能引起多種感染，包括皮膚感染、肺炎、敗血癥等。其中，金黃色葡萄球菌耐甲氧西林等β-內(nèi)酰胺類抗生素，被稱為甲氧西林耐藥的金黃色葡萄球菌。其耐藥機制主要是由于其產(chǎn)生了一種名為PBP2a 的改變型靶蛋白。這種蛋白對β-內(nèi)酰胺類抗生素具有較低的親和力，從而降低了抗生素對菌體的作用[5]。（2）耐藥肺炎鏈球菌的耐藥機制主要表現(xiàn)為對青霉素的耐藥性，這是肺炎鏈球菌的靶蛋白青霉素結(jié)合蛋白發(fā)生了改變，由于對青霉素的親和力降低，導(dǎo)致產(chǎn)生了對青霉素耐藥性[6]。（3）耐藥大腸埃希菌的耐藥機制主要是通過產(chǎn)生一類名為超廣譜β-內(nèi)酰胺酶，這些酶可以斷裂β-內(nèi)酰胺類抗生素的內(nèi)酰胺鍵，因而使抗生素喪失抗菌活性[7]。（4）耐藥克雷伯氏肺炎菌的耐藥機制主要是通過產(chǎn)生一種名為抗藥性細(xì)菌的酶，這種酶可以斷裂碳青霉烯類抗生素的內(nèi)酰胺鍵，使得抗生素失去抗菌活性。此外，克雷伯氏肺炎菌還可能通過外排泵和靶蛋白改變等機制產(chǎn)生耐藥性。（5）耐藥銅綠假單胞菌的耐藥機制主要包括β-內(nèi)酰胺酶的生成、外排泵過量表達(dá)及靶蛋白改變等[8]。這些機制使得銅綠假單胞菌對多種抗生素產(chǎn)生了耐藥性。（6）鮑曼不動桿菌是一種常見的細(xì)菌，能引起多種感染，包括呼吸道感染、泌尿道感染、創(chuàng)傷感染等。其耐藥原因可能是其能產(chǎn)生一種能水解碳青霉烯類藥物的β-內(nèi)酰胺酶ARI-I[9]。

3 清熱解毒類藥物及其有效成分對抗細(xì)菌耐藥性的作用機理

3.1 消除抗生素耐藥質(zhì)粒 抗生素耐藥質(zhì)粒是抗生素耐藥的細(xì)菌，可以通過擁有特定基因的質(zhì)粒達(dá)到耐藥性的目的，這種質(zhì)粒也被稱作R 質(zhì)粒?？顾幮再|(zhì)?？稍诩?xì)菌繁衍的過程中通過連接、傳遞、轉(zhuǎn)化的方式傳遞，細(xì)菌生存環(huán)境中存在的藥物有助于抗藥性質(zhì)粒的傳播和抗藥株的存活[10]。近期有多項研究表明，艾葉醇、黃芩苷、黃芩素、黃柏、甘草、黃連及五倍子的水提物等天然藥物可能對抗細(xì)菌耐藥性具有抑制或逆轉(zhuǎn)作用。這些藥物能夠通過多種機制發(fā)揮抗菌作用，例如消除抗藥性質(zhì)粒、抑制抗藥基因的表達(dá)等。劉超怡等[11]研究發(fā)現(xiàn)，艾葉醇能夠有效消除禽源大腸桿菌對慶大霉素類抗藥性質(zhì)粒，消除率最高可達(dá)28.5%。陳晴等[12]研究結(jié)果顯示，黃柏和甘草也具有消除抗藥性質(zhì)粒的能力，并對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌表現(xiàn)出顯著的抑制作用。在藥物作用48 h 后，黃柏和甘草對耐甲氧西林金黃色葡萄球菌抗藥性質(zhì)粒的消除率分別為17.0%和12.2%，且藥液濃度與抑菌效果呈正相關(guān)。黃連可以消除沙門氏菌、大腸埃希菌、金黃色葡萄球菌的耐藥質(zhì)粒，逆轉(zhuǎn)其耐藥現(xiàn)象。汪晶等[13]研究人員發(fā)現(xiàn)，五倍子水提物顯示出對產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的大腸桿菌表現(xiàn)出較強的抑菌活性，且在24 h 和48 h 消除率分別為3.6%和4.8%的相關(guān)質(zhì)粒，中藥的某些成分通過對耐藥質(zhì)粒的轉(zhuǎn)移或消除[14]，從而有效地控制細(xì)菌的耐藥性。

3.2 抑制β-內(nèi)酰胺酶活性 微生物的代謝過程受到多種酶催化反應(yīng)的調(diào)控，抑制特定酶的活性是中藥抗菌過程中的一個重要策略。耐藥菌株產(chǎn)生的特殊酶可以使抗生素中的有效成分失去殺菌作用。以β-內(nèi)酰胺酶為例，這種酶由細(xì)菌分泌，能夠水解抗生素中的β-內(nèi)酰胺，導(dǎo)致抗菌活性降低，這是細(xì)菌常見的耐藥機制之一，研究發(fā)現(xiàn)，清熱解毒的藥物如清開靈和雙黃連能夠顯著降低大腸埃希菌產(chǎn)生的β-內(nèi)酰胺酶活性。此外，曹敏[15]使用分光光度法評估15 種中藥成分對β-內(nèi)酰胺酶的抑制作用，研究結(jié)果顯示，蘆薈大黃素、苦參堿和香紫蘇醇等7 種重要中藥成分能夠有效抑制β-內(nèi)酰胺酶的活性，且抑制效果與使用劑量呈正相關(guān)。黃連解毒湯、三黃湯和五味消毒飲三種方劑對細(xì)菌具有一定的抑菌作用，其最小抑菌濃度分別為0.5 g/ml、0.6 g/ml 和0.7 g/ml，能有效抑制產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶的大腸桿菌[16]。此外經(jīng)多項研究發(fā)現(xiàn)，使用這些藥物可同時修復(fù)頭孢噻肟和頭孢他定對大腸桿菌的敏感性，解決該菌株對廣譜β-內(nèi)酰胺酶的耐藥問題。同時，這些藥物還能有效降低β-內(nèi)酰胺酶的活性和表達(dá)，并控制大腸桿菌產(chǎn)生多譜系β-內(nèi)酰胺酶的情況。有趣的是，研究者還發(fā)現(xiàn)七種單體化合物，如苦參堿、木犀草素、槲皮素等，對β-內(nèi)酰胺酶起到一定的抑制作用[17]。其中，蘆薈大黃素的抑制效果十分顯著，堪稱研究亮點。這些研究結(jié)果進(jìn)一步證明，通過抑制細(xì)菌內(nèi)部酶活性，中藥在抗菌過程中扮演重要角色，可謂功效卓著。

3.3 抑制耐藥菌的外排泵 排泄泵是一類存在于細(xì)菌細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)，它在一定程度上參與了細(xì)菌對抗菌藥物的耐藥機制[18]。有研究表明，許多細(xì)菌利用排泄泵系統(tǒng)將進(jìn)入細(xì)胞的抗菌藥物泵出細(xì)胞，從而導(dǎo)致細(xì)菌體內(nèi)藥物濃度降低[19]。最終導(dǎo)致抗菌藥物失效并使細(xì)菌對藥物產(chǎn)生耐藥性。近年來，一些研究也指出，藥物外排泵具有廣泛的藥物外泄功能，不僅是抗菌藥物，還包括對化療藥物、抗病毒藥物等的外泌作用。一些研究發(fā)現(xiàn)，白毛茛提取物中的成分，特別是生物堿和黃酮類物質(zhì)[20]，對金葡球菌耐甲氧西林的排泄泵具有抑制作用。這些成分與小檗堿類似，可以通過競爭性地抑制細(xì)菌細(xì)胞膜上的排泄泵，從而增強抗菌效果。此外，研究還發(fā)現(xiàn)將Nora 和Ramr 排泄泵與這些成分結(jié)合可以抑制金葡球菌的生長，如小檗堿和甲氧基大風(fēng)子素和聯(lián)合用藥可以抑制不同耐藥菌的外排泵作用，提高其對抗生素的敏感性。陳玉嬌等[21]從13 株多重耐藥腸桿菌中篩選出10 株外排泵表達(dá)陽性的菌株，并研究了復(fù)方清熱顆粒對它們的抗菌作用，研究結(jié)果表明，復(fù)方清熱顆粒能夠有效降低耐藥菌對抗生素的最小抑菌濃度，并抑制外排泵的功能。其他外泄泵抑制劑的作用機制包括影響外泄泵的組裝、中斷外泄泵的能量供給，以及阻礙底物通過外泄泵通道的方式來發(fā)揮作用[22]。中藥的化學(xué)成分極其復(fù)雜，不同成分可能通過多種機制參與抑制耐藥細(xì)菌的外泄泵[23]。

3.4 影響細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性 清熱解毒的中藥類似于多肽類抗生素，其作用機制可通過調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性從而產(chǎn)生抑菌效果。中藥中存在著許多具有抑菌的活性物質(zhì)，這些物質(zhì)往往通過多種協(xié)同作用發(fā)揮出抑制細(xì)菌的效果。吳崢嶸[24]使用透射電鏡觀察了雙黃連對多重耐藥大腸埃希菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)果顯示在接受雙黃連作用8 h 后，大腸埃希菌的胞質(zhì)中出現(xiàn)了許多空泡，并且細(xì)胞分裂減少；24 h 后一些細(xì)菌可能會出現(xiàn)胞質(zhì)流失，但其菌膜結(jié)構(gòu)仍然存在。宮海燕[25]觀察發(fā)現(xiàn)，牛至中含有麝香草酚和香芹酚，這些物質(zhì)具有調(diào)節(jié)細(xì)菌細(xì)胞膜通透性的功能，進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)胞膜形態(tài)學(xué)上的變化。黃芩中的有效成分黃芩苷和黃芩素，這些成分能夠抑制細(xì)菌的生長、生物膜的形成，并減少外排泵的表達(dá)，并增強抗生素的抗菌活性。劉昊等[26]研究結(jié)果顯示，通過測定黃芩苷的最低抑菌濃度和抑菌活性，發(fā)現(xiàn)黃芩苷對大腸埃希菌具有抗菌效果，黃芩苷的最低抑菌濃度為7 mg/ml，且在2 h 內(nèi)即能達(dá)到最高的抑菌效果。研究還發(fā)現(xiàn)，在給予1 倍最低抑菌濃度的黃芩苷后，大腸埃希菌的胞外乳酸脫氫酶活力逐漸升高，2 h 內(nèi)大腸埃希菌的細(xì)胞體積縮小，并且細(xì)胞內(nèi)脫氧核糖核酸含量減少。黃芩苷的作用是對大腸埃希菌的細(xì)胞膜造成損傷，進(jìn)而增加了細(xì)菌細(xì)胞膜的滲透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)外泄，從而展現(xiàn)出其抗菌活性。這些研究結(jié)果顯示，一些中藥的抗菌機制類似于經(jīng)典多肽類抗生素如多粘菌素，其主要作用機制是通過調(diào)控細(xì)菌細(xì)胞膜的通透性來實現(xiàn)抑菌作用。

4 問題與展望

目前對于清熱解毒類中藥對抗耐藥菌作用機制的研究還只是冰山一角，復(fù)雜的耐藥機制是耐藥菌和多重耐藥菌的共同癥結(jié)，通常多種耐藥機制共同存在。同樣，中藥對耐藥菌的抑制作用也是多種因素共同作用的結(jié)果。這給研究中藥抑制耐藥菌耐藥機制帶來了巨大的挑戰(zhàn)。在研究一種抗耐藥機制的同時，往往忽略其他抑菌機制，這將是今后研究需要關(guān)注的問題。當(dāng)前中藥抑菌機制的研究主要以體外抑菌研究為主，中藥抗耐藥菌作用的研究在體內(nèi)研究相對較少，而臨床研究更為稀少。此外，實驗方法和手段往往單一，很多研究沒有將體內(nèi)外實驗和臨床觀察結(jié)合起來，無法全面分析中藥的抑菌作用。中藥抗耐藥菌作用的研究范圍也不夠全面，目前對于清熱解毒類中藥（如黃芩、大青葉、板藍(lán)根、連翹大黃、黃連、敗醬草、黃柏、金銀花等）的研究較多，而其他中藥的研究相對較少。鑒于我國中藥資源豐富，目前的研究仍然過于局限。綜上所述，隨著對耐藥菌耐藥機制的研究不斷深入，清熱解毒藥類中藥及其有效抑菌成分的分離和提取工藝的改進(jìn)，以及中醫(yī)辨證論治理論體系與基因工程等相關(guān)學(xué)科的快速發(fā)展，有望開發(fā)出具有強大抑菌能力、高純度且副作用小的中藥制劑。與抗生素相比，天然中草藥的來源更容易獲取，成本更低，且無環(huán)境污染等優(yōu)點，使其具有更廣泛的應(yīng)用群體和適用場合。