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作者:胡前芳;钟如杰;尚媛媛;张旭霞;李姗姗;王伟;
单位:重庆医科大学附属第一医院呼吸与危重症医学科;首都医科大学附属北京胸科医院/北京市结核病胸部肿瘤研究所,细菌免疫学实验室/耐药结核病研究北京市重点实验室;首都医科大学附属北京胸科医院/北京市结核病胸部肿瘤研究所,国家结核病临床实验室/耐药结核病研究北京市重点实验室;
摘要:目的:堪萨斯分枝杆菌感染的治疗面临耐药性增加和药物选择有限的挑战。本研究旨在构建高通量筛选抗堪萨斯分枝杆菌活性化合物平台,寻找新型抗堪萨斯分枝杆菌活性的化合物,以应对这一临床需求。方法:构建基于96孔板的高通量筛选体系,对G蛋白偶联受体(G protein-coupled receptor, GPCR)化合物库进行初筛,以寻找具有抗堪萨斯分枝杆菌活性的候选化合物。初筛后,选择活性最显著的候选化合物进行进一步评估,包括抗临床菌株活性实验、时间-杀菌曲线实验、生物膜形成抑制实验及细胞毒性测试实验。实验数据采用t检验和方差分析进行统计学分析,以P<0.05表示差异有统计学意义。结果:通过高通量筛选,从GPCR化合物库中初步筛选出17种对堪萨斯分枝杆菌标准菌株ATCC 12478具有抑菌活性的候选化合物。其中,盐酸异丙嗪(promethazine HCl, P-HCl)和沃拉帕沙(vorapaxar, VP)抑菌活性最为显著,对ATCC 12478菌株的最低抑菌浓度(minor inhibitory concentration, MIC)分别为1.6μg/ml及1.23μg/ml,作为候选化合物进行后续实验。抗临床菌株活性实验显示,两种化合物对两株利福平耐药临床分离株的MIC均为2μg/ml。时间-杀菌曲线实验提示,两种化合物对ATCC 12478菌株的抑菌活性呈浓度依赖性。生物膜形成抑制实验显示,两种化合物对ATCC 12478菌株的抗生物膜效应呈浓度依赖性,其中,盐酸异丙嗪在8μg/ml时显示出抑制作用(DMSO对照A_(450)=3.027,P-HCl A_(450)=1.984,t=4.183,P=0.014),而沃拉帕沙在4μg/ml(DMSO对照A_(450)=3.027,沃拉帕沙A_(450)=1.959,t=4.342,P=0.012)和8μg/ml(DMSO对照A_(450)=3.027,沃拉帕沙A_(450)=2.024,t=4.493,P=0.019)时显示出抑制作用。在细胞毒性测试中,P-HCl与THP-1细胞共培养24 h后,未观察到明显的细胞存活率下降,与对照组相比差异无统计学意义;沃拉帕沙仅在20μmol/L浓度下导致细胞存活率轻微降低(DMSO对照细胞存活率为99.97%,沃拉帕沙处理后细胞存活率为84.97%,t=3.098,P=0.021)。结论:构建了抗堪萨斯分枝杆菌活性化合物的高通量筛选平台,发现P-HCl和VP对堪萨斯分枝杆菌具有显著的抗菌活性和抗生物膜活性,为开发新型抗堪萨斯分枝杆菌药物提供了潜在候选化合物。
关键词:分枝杆菌,堪萨斯;;高通量筛选;;异丙嗪;;沃拉帕沙;;生物膜
基金资助:北京市科技新星计划(20230484295);; 科技部重点研发计划项目(2024YFC2311200)~~