大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜早期黏附及胞外多糖的影响

目的研究大蒜素对铜绿假单胞菌PA01菌株生物膜（biofilm,BF）早期黏附及胞外多糖复合物（Extracellular Polymeric Substances,EPS）的影响。方法利用荧光多功能酶标仪检测各组不同时间点96孔板中pGF-Puv转化PA01菌株的荧光强度,计算黏附率以表示干预对不同时间点细菌黏附的影响,利用荧光显微镜下定性观察细菌的黏附量;应用异硫氰酸标记的刀豆蛋白A（FITC conjugated concanavalin A,FITC-conA）特异性结合细菌EPS,荧光显微镜下定性观察各组EPS的变化;利用硫酸-苯酚法定量各组细菌EPS的产量。结果6h组,大蒜素高浓度干预后细菌的黏附率由0．70±0．03下降至0．50±0．01,t=15．014,P〈0．05,大蒜素低浓度干预后黏附率也有下降,但不及高浓度组明显;除了9h组其他时间组趋势与6h组大致相似,可能与大蒜素含量下降有关。荧光显微镜观察可见生理盐水对照组细菌菌落分布,干预组黏附的细菌稀疏散在分布,以高浓度为甚。FITC-conA可使胞外多糖显色,在荧光显微镜下观察可见大蒜素干预后EPS减少,稀薄;EPS定量实验,EPS总量大蒜素高浓度干预组（181．19±1．59）μg较生理盐水对照组（602．66±21．94）μg有明显降低,t=60．589,P〈0．05。结论大蒜素可显著减少PA01菌株黏附及产EPS的能力。     

镁离子对黏液型铜绿假单胞菌生物膜形成过程的影响

目的探讨镁离子对黏液型铜绿假单胞菌早期黏附和生物膜形成过程的影响。方法荧光多功能酶标仪检测各组不同时间点96孔板底部黏附细菌的荧光强度,荧光探针FTTC-ConA染细菌胞外多糖（Extracellular Polymeric Substances,EPS）、荧光显微镜下观察各组多糖差别;SYTO9／PI染生物膜内细菌、激光共聚焦显微镜观察结合BF图像结构分析软件（Image Structor Analyzer,ISA）对各组生物膜结构参数进行定量分析。结果2d时,空白组和1mmol／L镁组的黏附细菌的荧光强度分别为1845．67±45．3和2254．78±42．45,t=-9．96,P〈0．05;0．1mmol／L的镁浓度下荧光强度也有增加,其余各时间组趋势与2d组相似;在荧光显微镜下观察可见随着镁浓度增加,EPS增多;激光共聚焦显微镜下可见随着镁浓度增加,生物膜活菌增加、菌落变密集;ISA软件分析结果示：空白组和1mmol／L镁组的6d生物膜厚度分别为（25．80±1．16）μm和（34．87±1．59）μm,t=-13．85,P〈0．05;区域孔率分别为0．96±0．05和0．90±0．04,t=2．48,P〈0．05;平均扩散距离分别为1．54±0．15和1．92±0．16,t=5．23,P〈0．05;结构熵分别为3．64±0．57和4．70±1．09,t=-2．6,P〈0．05,3d组生物膜也有相同的趋势。结论镁离子可以增强黏液型铜绿假单胞菌的早期黏附,影响随后生物膜的形成及结构。     

依地酸钠对黏液型铜绿假单胞菌生物膜的作用

目的探讨金属螯合剂依地酸钠（EDTA）对黏液型铜绿假单胞菌（PA）成熟生物膜的杀菌作用和对其结构的影响。方法平板法培养成熟铜绿假单胞菌生物膜,微量肉汤稀释法测量EDTA、环丙沙星的最低抑菌浓度,平板计数法计算EDTA、环丙沙星单独及联合对生物膜菌落数的影响,荧光探针FITC-ConA染细菌胞外多糖、荧光显微镜下观察EDTA作用前后多糖差别,荧光探针SYT09／H标记生物膜内细菌、激光共聚焦显微镜观察结合BF图像结构分析软件（ISA）对EDTA作用前后的生物膜结构参数进行定量分析。结果当EDTA浓度为5MIC时达到对PA生物膜的最大杀菌效应,可使菌落数由10^7CFU／ml降至10^4CFU／ml,0．1MIC、5 MIC的EDTA均可增强环丙沙星对生物膜的杀菌作用,高浓度组效果更明显、使菌落数降至10^2CFU／ml。EDTA作用后荧光显微镜下可见多糖被破坏,明显减少。激光共聚焦显微镜下可见EDTA作用后生物膜死茵比例增加,菌落变稀疏。ISA软件分析结果显示：5MIC的EDTA作用后生物膜厚度（d）由（22．59±4．13）μm降至（8．97±2．45）μm,t=8．515,P〈0．05;AP（区域孔率）由0．89±0．07增加至0．97±0．02,t=-2．653,P〈0．05;ADD（平均扩散距离）由3．08±0．96降至1．59±0．24,t=4．510,P〈0．05;TE（结构熵）由6．25±0．79降至3．02±0．67,t=9．375,P〈0．05;0．1MIC的EDTA效果没有5MIC明显。结论EDTA可以破坏铜绿假单胞菌生物膜的结构,增强抗生素对生物膜杀菌活性。     

大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜形成的影响及结构定量化分析

目的利用激光共聚焦显微镜（Confocal Laser Scanning Microscopy, CLSM）观察大蒜素对铜绿假单胞菌PA01菌株生物膜（biofilms,BF）形成过程的影响,并用ISA（Image Structure Analyzer）软件对BF结构进行定量化分析。方法体外建立1d．3d和7d组PA01菌株BF模型,每组分3小组,分别用生理盐水、大蒜素128μg／mL、大蒜素10μg／mL作用6h。通过荧光探针SYT09／PI标记,利用CLSM进行动态观察,并用ISA软件对其BF结构进行定量分析。结果（1）生理盐水对照组铜绿假单胞菌生物膜厚度随时间的增加而增加,但在后3d增加的速度减慢;同时区域孔率（Areal Porosity,AP）呈下降趋势,平均扩散距离（Average Diffusion Distance,ADD）有逐渐增加趋势,结构熵（Textural Entropy,TE）有增加的趋势。（2）7d组模型中,大蒜素128μg／mL作用后,BF厚度由（28．83±0．67）μm减低到（16．50±0．69）μm;AP由0．76±0．10增加到0．92±0．02;TE由6．78±0．93减低到5．61±0．55。10μg／mL大蒜素干预后,有同样趋势,但效应不如高浓度明显。（3）1d、3d模型组,大蒜素作用后同对照组相比,厚度、AP、TE的差异均有统计学意义,趋势同7d组。结论通过ISA软件对干预前后的BF进行结构定量分析,大蒜素对各个时间段BF的形成均有影响,高浓度效果更显著。     

氨溴索对粘液型铜绿假单胞菌生物膜藻酸盐作用的体外研究

目的探讨氨溴索对铜绿假单胞菌临床分离株形成的生物膜（biofilm,BF）主要成分藻酸盐的干预作用,研究其对藻酸盐合成过程中起重要作用的基因表达和合成过程中限速酶活性的影响,以及其对藻酸盐降解的影响。方法建立铜绿似单胞菌临床分离株BF体外模型,培养7d后得到成熟BF。将BF内的细菌振荡下来后,用疏酸-苯酚法检测氨溴索对藻酸盐含量的影响;RT-PCR检测藻酸盐合成过程中重要基因algD、algU、algR和mucA的mRNA表达;分光光度计检测合成过程中限速酶——GDP-甘露糖脱氢酶（guanosine diphospho-D-mannose dehydrogenase,GMD）的活性,并检测藻酸盐的降解情况。结果在氨溴索3．75mg／ml作用下,藻酸盐含量（mg／g）由86．4024±0．8588下降到59．9199±0．5803（F=66．2,P〈0．01）;其合成重要基因algD、algU、algR和mucA的mRNA的表达分别由1．2994±0．0173、1．0488±0．0457、0．9888±0．0267和0．8731±0．0336变化为1．0253±0．0265、0．9594±0．0106、0．8536±0．0179和1．0770±0．0503（F=91．9,41．1,88．4和56,9,P均〈0．05）;其合成限速酶GMD活性由0．0989±0．0055下降到0．0558±0．0016（F=121．2,P〈0．01）;藻酸盐的降解量（△mg／g）由1．4122±0．0073变化为1．4175±0．0019（F=21．81,P〉0．05）。1．875mg／ml氨溴索作用下,有同样的趋势但效应不如高浓度明显。结论氨溴索可以降低铜绿假单胞菌BF藻酸盐的含量,影响藻酸盐合成过程中重要基因algD、algU、algR和mucA的mRNA的表达,降低藻酸盐合成限速酶GMD活性,但对藻酸盐的降解无影响。     

SYT09/PI荧光探针标记lasR rhlR基因缺陷对铜绿假单胞菌生物膜形成影响的体外实验研究

目的研究群体感应（QS）系统在铜绿假单胞菌生物膜（BF）形成中的作用。方法体外建立3 d QS系统完整的铜绿假单胞菌野生型PA01菌株与QS系统缺陷（lasRrhlR基因缺陷△lasR△rhlR）型菌株生物模型,通过SYT09/PI荧光探针标记,结合激光共聚焦显微镜摄取BF不同层面的图片,经图像结构分析（ISA）软件分析获得QS系统lasRrhlR缺陷株,PA01菌株BF相关空间结构参数。结果培养第3天PA01菌株可形成较厚、有孔状通道的成熟BF结构,而△lasR△rhlR菌株仅形成明显稀薄的早期BF结构,△lasR△rhlR菌株的3 d BF厚度为（7.36±0.2）μm,PA01菌株为（21.64±0.57）μm（P〈0.05）,区域孔率（areal porosity,AP）分别为：（0.902±0.006）、（0.928±0.002）;平均扩散距离（average diffusion distance,ADD）和结构熵（textural entropy,TE）在△lasR△rhlR菌株分别为：（1.503±0.029）和（5.706±0.190）;在PA01菌株分别为：（1.467±0.015）和（5.213±0.111）,△lasR△rhlR菌株AP较PA01菌株低（P〈0.05）;而ADD、TE较PA01菌株高（P〈0.05）。结论△lasR△rhlR基因缺陷明显影响铜绿假单胞菌的BF形成能力,QS系统lasRrhlR基因在铜绿假单胞菌BF形成中发挥重要作用。     

大蒜素对铜绿假单胞菌生物膜群体密度感应系统调控毒力因子表达的影响

目的通过体外测定铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）群体密度感应（Quorum Sensing,QS）系统调控的毒力因子表达,比较大蒜素干预前后毒性因子表达的差异以及对铜绿假单胞菌PAO1成熟生物膜（biofilm,BF）的影响。方法应用ELISA法比较处理前后外毒素A的含量差异;利用弹性蛋白一刚果红染色的方法,测定处理前后弹性蛋白酶活性;用蒽酮一硫酸法测定鼠李糖脂;利用荧光酶标仪检测青脓素含量变化;利用激光共聚焦显微镜观察干预前后大蒜素对铜绿假单胞菌成熟BF的影响。结果大蒜素干预后与生理盐水对照组比较,外毒素A、弹性蛋白酶、鼠李糖脂和青脓素表达分别由（19．630±0．573）pg/μl、（0．467±0．003）、（2．009±0．063）g／L、（9325．833±367．675）下降到（6．529±0．289）pg／μl、（0．032±0．001）、（0．269±0．009）g／L、（7819．167±111．800）。激光共聚焦显微镜观察可见生理盐水对照组细菌菌落云集呈蘑菇状分布,干预组黏附的细菌稀疏散在平坦分布。结论大蒜素可抑制铜绿假单胞菌群体密度感应系统调控的毒力因子表达,减弱其毒力,干扰BF分化成熟。     

红霉素、氨溴索与环丙沙星雾化吸入对实验大鼠铜绿假单胞菌生物膜的影响

目的研究红霉素和氨溴索分别联合环丙沙星雾化吸入对铜绿假单胞菌成熟生物膜的干预效果。方法平板法培养成熟铜绿假单胞菌生物膜;微量肉汤稀释法测量红霉素和环丙沙星的最低抑菌浓度;制作气管插管铜绿假单胞菌生物膜感染模型;平板计数法计算红霉素、氨溴索分别联合环丙沙星对生物膜菌落数的影响;日本岛津紫外-可见光分光光度计UV1700测铜绿假单胞菌菌液的A值;石蜡切片HE染色定性观察肺组织的炎症情况;扫描电镜定性观察各处理组的生物膜结构变化。结果各处理组干预7 d后肺组织细菌菌落计数（×10^4CFU/m l）：干预组分为：生理盐水对照,氨溴索,红霉素,红霉素联合环丙沙星,氨溴索联合环丙沙星,各组分别为139.250±42.0162、101.625±40.4190、109.625±33.4747、57.750±37.8295和22.250±17.3184,前3组与后2组对比差异均有显著性（P〈0.05）,前3组之间对比差异没有显著性（P〉0.05）,后2组对比差异有显著性（P〈0.05）。导管生物膜细菌菌落计数（×10^4CFU/m l）：5组分别为170.000±48.3263、127.625±39.0163、133.500±33.6876、70.375±35.7768和38.125±19.1045,结论和肺组织菌落计数是一致的。导管生物膜电镜观察：第1组导管内表面均有较厚基质覆盖,2、3组减少不明显,而联合用药组导管内表面生物膜明显减少,其中第5组效果更好。结论氨溴索与红霉素分别联合环丙沙星雾化吸入在控制导管生物膜和呼吸系统相关感染均具有显著效果,其中氨溴索联合环丙沙星疗效更好。     

评价空肠弯曲菌外膜蛋白PEB1介导的重组BCG与上皮细胞的结合能力

目的：评价PEBl介导的屋尘螨抗原（Derp2）重纽BCG疫苗（PEBI-Derp2．rBCG）与人上皮细胞的结合能力。方法：采用体外细胞培养的方法,分别将普通BCG、胞壁型Derp2-rBCG和胞壁型融合蛋白PEBl-Derp2-rBCG与HeLa细胞及人类肠粘膜上皮细胞（HIEC）进行共孵育,利用HE和抗酸染色法对各组细胞与疫苗的黏附结果进行染色,光学显微镜下计数各组的黏附率,并进行比较;对以上各组分别加入PEBl蛋白,进行黏附阻断,观察对结合能力的影响。结果：孵育24小时后,无论HeLa细胞还是H匝CPEBl-Derp2．rBCG组较普通BCG组和Derp2-rBCG组的黏附率明显提高,差异有显著性（P〈0．05）;PEBl蛋白的加入对PEBl．Derp2-rBCG的黏附功能有明显抑制作用（P〈O．05）;但是,Derp2-rBCG组与普通BCG组比较没有明显差异（P〉o．05）,PEBl蛋白的加入对二者的黏附亦无影响（P〉0．05）。结论：PEBl具有介导增强PEBl-Derp2-rBCG与上皮细胞黏附的能力。     

铜绿假单胞菌生物膜悬液和藻酸盐对小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响

目的探讨铜绿假单胞菌（PA）生物膜和藻酸盐成分对小鼠巨噬细胞吞噬功能的影响。方法用具有生物膜成分的PA悬液分别感染肺部巨噬细胞缺乏小鼠和正常小鼠,比较组织中的细菌数量。提取小鼠腹腔巨噬细胞,藻酸盐作用后加入PA悬液,测定巨噬细胞对细菌的吞噬率。巨噬细胞经不同浓度的藻酸盐作用后,中性红法检测巨噬细胞吞噬能力。结果巨噬细胞缺乏组和对照组肺部组织的细菌数量分别为（4.16±3.36）×10^5/ml和（5.15±1.92）×10^5/ml,t=0.7211,P=0.483。生物膜细菌组的巨噬细胞吞噬率与对照组的吞噬率分别为（13.82±4.71）%和（42.73±11.00）%,Q=12.3231,P〈0.01。表明生物膜细菌组比对照组更能抵抗巨噬细胞的吞噬。加藻酸盐组的巨噬细胞吞噬率与对照组的吞噬率分别为（22.91±6.20）%和（42.73±11.00）%,Q=8.4465,P〈0.01。表明加藻酸盐组比对照组更能抵抗巨噬细胞的吞噬。当藻酸盐浓度为0、25、50、75、100、125、150μg/ml时,以吸光度A（540nm）值表示其巨噬细胞吞噬中性红的能力分别为：0.271±0.044、0.456±0.062、0.445±0.061、0.551±0.065、0.210±0.053、0.186±0.026、0.195±0.025。当藻酸盐≤75μg/ml时巨噬细胞吞噬中性红的能力增强,与0μg/ml组相比P〈0.05;当藻酸盐〉75μg/ml时巨噬细胞吞噬中性红的能力降低,与0μg/ml组相比P〈0.05。结论巨噬细胞有阻止PA入侵的作用。PA生物膜可以抑制巨噬细胞的吞噬。PA生物膜藻酸盐成分在〈75μg/ml时促进巨噬细胞的吞噬,而在较大剂量时抑制巨噬细胞的吞噬功能。     

大剂量氨溴索对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用及机制研究

目的：评价大剂量盐酸氨溴索（沐舒坦）对肺缺血再灌注损伤（Lungischemiareperfusioninjury,LIRI）的保护作用及其机制。方法：实验选取sD大鼠36只,分为三组：缺血再灌注损伤组;沐舒坦干预组;手术对照组。对大鼠进行左侧开胸并阻断左肺门根部60min,然后进行再灌注6h。沐舒坦干预组再灌注开始时,经股静脉持续6h输入沐舒坦溶液（3．75mg·kg-1．h-1）。分别检测大鼠动脉血氧分压,肺组织湿／干重比值,氧化应激因子（MDA,SOD,GSH-PX）含量,髓过氧化物酶（MPO）活力,细胞因子（TNF-α、MCP-1、TGF-β1）基因mRNA的表达水平,光镜下观察病理组织学改变。结果：（1）大剂量沐舒坦干预后,肺间质水肿、炎症细胞浸润、肺泡内出血、渗出等较再灌注损伤组明显改善（P〈O．05）;肺组织湿／干重比值显著降低（P〈0．05）;动脉血氧分压明显改善（P〈0．05）。（2）大剂量沐舒坦干预后,肺组织MDA、SOD、和GSH—PX含量基本降至正常水平;MPO活力降至手术对照组水平;差异均明显低于缺血再灌注损伤组（P〈0．05）。（3）沐舒坦干预组的TNF-α,MCP-1,TGF．B1基因mRNA表达水平在药物干预后虽未能恢复至正常水平,但是较缺血再灌注损伤组明显降低。结论：大剂量沐舒坦可参与下调肺组织的MDA、SOD、GSH．PX的含量和MPO活力,并通过下调TNF-α、MCP．1、TGF-β1基因rnRNA的表达水平达到减轻LIRI损伤程度的目的。本研究结果表明,沐舒坦通过调控uRJ在形成过程中相关基因的表达来抑制氧化应激损伤,从而有效的减轻肺缺血再灌注损伤。     

四唑盐减低法结合激光共聚焦显微镜定量分析表皮葡萄球菌生物被膜体外模型

目的建立体外表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)生物膜(biofilm,BF)模型,观察和定量分析表皮葡萄球菌BF的动态形成过程。方法采用可形成BF的表皮葡萄球菌RP62A,平板法建立体外BF模型,四唑盐(tetrazolium salt,XTT)减低法定量检测BF形成过程中细菌活力的变化,激光共聚焦显微镜(confocal laser scan-ning microscopy,CLSM)结合图像结构分析软件(image structure analyer,ISA)对BF形成过程结构参数进行动态分析,扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)观察BF形成过程中的形态结构。结果在12、24和48 h时,XTT减低法A450的值分别为2.39±0.48、3.41±0.18和3.92±0.27,P0.05;ISA软件定量分析显示在区域孔径(AP)的值分别为0.84±0.08、0.68±0.01和0.59±0.13,P0.05,平均扩散距离(ADD)的值分别为1.34±0.24、1.49±0.09和1.89±0.39,P0.05,结构熵(TE)的值分别为4.71±0.82、8.69±0.68和8.94±0.28,24 h、48 h与12 h相比,P0.05。结论表皮葡萄球菌BF的形成是个动态的过程,24 h时BF基本形成,48 h BF结构更加复杂。XTT减低法,CLSM结合ISA软件,SEM三种方法联合使用是观察和定量分析体外BF模型较理想的方法。     

Efficacy of UV treatment in the management of bacterial adhesion on hard surfaces

The efficacy of UV treatment to control bacterial adhesion onto hard surfaces was investigated in laboratory conditions. The major characteristics necessary for biofilm formation like extracellular polymeric substance (EPS) production, carbohydrate and protein concentration in EPS, and adhesion ability onto hard surface were studied using two bacterial strains isolated from marine biofilms. The results showed that there was a considerable difference between the control and UV treated bacterial cultures in their viability, production of EPS, and adhesion ability. The protein and carbohydrate concentration of the EPS and the adhesion of bacterial cells to surface were also considerably reduced due to UV treatment. This study indicates that treatment of water with UV light may be used to control biofilm development on hard surfaces.