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作者：沈洪艳;马楠;孔小松;段泽萌;孙昊宇;杨雷;
单位：河北科技大学环境科学与工程学院;河北省污染防治生物技术重点试验室;唐山冀东水泥股份有限公司唐山分公司;上海大学有机复合污染控制工程教育部重点实验室;河北化工医药职业技术学院质量检测与管理系;
摘要：为了缓解细菌耐药问题，新型抗生素被不断开发与使用。群体感应抑制剂(Quorum Sensing Inhibitors, QSIs)作为一类理论上不易诱导细菌产生耐药性的新型抗生素，可单独应用或与传统抗生素联合使用。基于此，探究QSIs与抗生素的联合作用效应，对评估二者在环境中可能发生的联合暴露风险具有现实意义。研究以大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)为受试生物，以应用较广泛的2种群体感应抑制剂2(5H)-呋喃酮(2F)、2, 5-二甲基-4-羟基-3(2H)-呋喃酮(DMHF)和2种氨基糖苷类抗生素(Aminoglycoside Antibiotic, AGs)硫酸新霉素(Neomycin Sulphate, NEO)、硫酸庆大霉素(Gentamycin Solution, GEN)为受试化合物，探究QSIs与AGs对E.coli毒性及耐药性的影响，并运用独立作用模型(Independent Action, IA)判别二者联合作用模式。结果显示，QSIs与AGs单独或联合暴露对E.coli的毒性及突变作用均产生了Hormesis效应。以半数效应浓度为毒性指标，4种受试化合物对E.coli的毒性从大到小依次为：NEO、GEN、2F、DMHF。此外，NEO对E.coli的单一突变效应的起始促进浓度最小，相较于其他3种受试化合物，NEO能以更低的浓度促进E.coli突变，产生耐药性。随着混合体系浓度的增加，4组混合物对E.coli联合毒性作用模式由拮抗转变为协同，联合突变作用模式为拮抗。相较于AGs单独暴露，4组混合物在低浓度时对E.coli的毒性降低，随着混合物浓度的逐渐升高，对E.coli的毒性增强；QSIs-AGs混合物不利于细菌耐药性的产生，因此，当QSIs与传统抗生素联合暴露时，能在一定程度上实现抗生素的增效减量，进一步抑制细菌耐药性的产生。
关键词：环境科学技术基础学科;;群体感应抑制剂;;氨基糖苷类抗生素;;大肠杆菌;;联合作用;;Hormesis效应
基金资助：国家自然科学基金项目(42277270);; 河北省化工行业挥发性有机物检测与治理技术创新中心基金项目(ZXJJ20240102);; 石家庄高新区给水管网水力计算模型研究项目(XQ2024-01)
