舍曲林对单核细胞增生李斯特菌抑制作用机制研究

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单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)是一种可导致人类和动物致病和死亡的革兰氏阳性细菌,其在食品及食品加工环境中普遍存在,并能在不良环境条件下持久存活。因此,单核细胞增生李斯特菌对食品安全和公共健康构成严重威胁,是食品行业最关注的微生物之一。舍曲林是临床用于治疗抑郁症的一线药物,已被证明具有广泛的抗微生物活性,且对革兰氏阳性菌的抑菌效果尤其明显。但舍曲林对单核细胞增生李斯特菌的抑菌活性尚不明确,其抑菌作用机制尚未阐明。本文探究了舍曲林对单核细胞增生李斯特菌的固有体外抑菌活性,验证了舍曲林作为“辅助化合物”具有缓解细菌耐药性的潜力,并初步证明了舍曲林的抑菌机制与外排泵无关,与细菌细胞膜及毒力系统有关。具体研究内容和结果如下:1.研究了舍曲林对细菌的体外抑菌活性,最小抑菌浓度和最小杀菌浓度分别为16和32μg/m L。生长曲线结果表明舍曲林可以降低细菌生长活力,杀菌曲线结果表明高浓度舍曲林(32和64μg/m L)具有杀菌活性,可以使细菌总数下降超过2 Log值。场发射扫描电镜结果表明,舍曲林可以呈浓度依赖性地破坏细菌细胞的表面形态和细胞间的聚集程度,引起严重的细胞损伤和皱缩。2.基于细菌产生抗生素耐药性的现象,验证了舍曲林作为“辅助化合物”发挥抑菌性能的潜力。联合抑菌实验结果表明,舍曲林可以提高卡那霉素、链霉素、四环素、红霉素、利福平和头孢噻肟六种抗生素的抗微生物活性。结晶紫染色实验证明舍曲林可以呈浓度依赖性地抑制细菌在非生物表面形成生物被膜的能力,64μg/m L的药物可以使其下降67.9%-86%。接合转移实验结果表明,舍曲林能够抑制耐药性质粒RP4在不同细菌间的接合效率,8μg/m L舍曲林可以导致其下降90.8%。3.基于以上实验结论,探究了舍曲林对细菌的抑制作用机制。外排泵基因PCR结果证明了舍曲林的抑菌机制与外排泵无关。细胞膜相关实验结果证明了舍曲林可以呈浓度依赖性的破坏细菌细胞膜,导致细胞膜功能障碍、通透性增大,进一步导致细胞死亡。具体表现为:64μg/m L的舍曲林导致细菌活细胞数量下降了46.9%-50.9%,细胞内ATP浓度下降了76%-96%,细胞内环境p H由中性变为偏酸性。细菌入侵宿主和发挥毒性需要大量毒力因子参与,荧光定量PCR结果表明舍曲林对这些因子存在双重调控作用。以上内容表明舍曲林及其结构类似物存在良好的抑菌潜力,既可以单独发挥抑菌活性,也可以作为“辅助化合物”提高抗生素的抑菌能力。因此,舍曲林有望在食品加工环境中作为辅助消毒剂消除单核细胞增生李斯特菌的污染。同时,舍曲林对细菌细胞膜、生物被膜、毒力系统以及接合效率的作用效果为进一步探究舍曲林对革兰氏阳性菌的抑菌机制提供了思路。
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