天然活性產物大蒜素抑制肺炎克雷伯菌有新招
你是否聽說過“超級細菌”?它們對抗生素越來越耐藥,讓醫生束手無策。其中,肺炎克雷伯氏菌就是一種常見的醫院內感染菌,能引起肺炎、肝膿腫甚至敗血癥。近年來,科學家紛紛轉向天然產物中尋找新的抗菌武器,而我們廚房中常見的大蒜的核心活性成分大蒜素,竟能展現出“制服”這種細菌的潛力!
研究人員首次揭示大蒜素可通過干擾細菌間的“通訊系統”(群體感應),顯著抑制肺炎克雷伯氏菌的生長和毒力,可為其感染疾病的治療提供新方向。
以往研究雖發現大蒜素有抑菌作用,但對其如何影響肺炎克雷伯氏菌的毒力(如莢膜、生物膜形成)卻鮮有探索,這正是我們研究的核心目標——厘清大蒜素能否“制服”這種致病菌及其作用機制。
為尋找答案,研究人員設計了多種實驗:將肺炎克雷伯氏菌分別置于含25 μg/mL和50 μg/mL大蒜素的培養基中,通過多種技術手段檢測細菌生長、毒力變化及調控樞紐等指標。實驗亮點在于從“生長-形態-毒力-分子機制”層層深入:
首先通過監測細菌生長曲線發現,大蒜素雖對細菌早期生長影響不大,但從中后期開始,濃度越高越能顯著減緩細菌繁殖速度,最終測定其最小抑菌濃度為200 μg/mL (抑制細菌生長的最低濃度),最小殺菌濃度為800 μg/mL (殺死細菌的最低濃度)。
研究人員通過專業顯微鏡觀察到,50 μg/mL大蒜素會讓細菌從原本的短桿形狀變成球狀,細胞膜完整性被破壞,就像“穿破了細菌的保護衣”。
更關鍵的是,我們發現大蒜素能“削弱”細菌的“攻擊武器”——它會顯著減少細菌莢膜生成(莢膜是細菌躲避人體免疫細胞的“盾牌”),抑制生物膜形成(生物膜能幫細菌附著在器官表面并抵抗藥物),50 μg/mL組還能明顯降低I型菌毛合成(菌毛是細菌黏附人體細胞的“抓手”)。這項研究的價值在于,不僅揭示了大蒜素抑菌的新機制,還為開發對抗耐藥肺炎克雷伯氏菌的藥物提供了新思路,讓常見食材有望成為抑菌“幫手”。
為進一步揭開分子層面的秘密,我們通過熒光定量PCR技術檢測發現,大蒜素會抑制其毒力因子莢膜、生物膜、菌毛等相關基因的表達;并結合分子對接實驗揭示,大蒜素可能與細菌群體感應系統的關鍵蛋白(LuxS, LsrK)結合——意味著大蒜素能干擾細菌間的“通訊”(群體感應系統是細菌協調毒力表達的“指揮中心”),從源頭抑制其致病性。
研究結果
該研究從理論上闡明了大蒜素對肺炎克雷伯氏菌毒力影響的這一未解之謎,明確了群體感應系統是關鍵作用靶點;應用上,為開發新型抑菌藥物提供了新思路。未來或許能以大蒜素為基礎,研發出對抗耐藥肺炎克雷伯氏菌的口服藥或外用制劑,讓常見食材變身“抗菌利器”。


