中草藥對(duì)銅綠假單胞菌群體感應(yīng)系統(tǒng)抑制作用的研究進(jìn)展

陳沐雨 潘云萍 祝司霞

摘要：銅綠假單胞菌是臨床常見的一種條件致病菌，其群體感應(yīng)（QS）系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)控其致病因子的表達(dá)。因抗生素濫用，細(xì)菌的耐藥性已經(jīng)成為了臨床治療面臨的一大難題。由于很多研究表明中草藥中有許多有效活性成分可以抑制群體感應(yīng)系統(tǒng)，從而控制銅綠假單胞菌相關(guān)毒力因子的表達(dá)。本文介紹了銅綠假單胞菌QS系統(tǒng)的組成和群體感應(yīng)抑制劑的抑制機(jī)制，并重點(diǎn)綜述了中草藥主要有效活性成分對(duì)銅綠假單胞菌QS系統(tǒng)抑制作用的研究進(jìn)展，以此為從中草藥中篩選出安全有效的銅綠假單胞菌群體感應(yīng)抑制劑，解決院內(nèi)銅綠假單胞菌繼發(fā)感染和克服細(xì)菌耐藥問題提供參考。

關(guān)鍵詞：銅綠假單胞菌；群體感應(yīng)；中草藥；抑制劑；毒力因子

中圖分類號(hào)：R9781+9 ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-8751（2023）04-0217-07

Research Progress on Inhibition of Chinese Herbal Medicine on Quorum Sensing System of Pseudomonas aeruginosa

Chen Mu-yu， ? Pan Yun-ping， ? Zhu Si-xia

（Basic Medical College， Panzhihua University， ? ?Panzhihua ? 617000）

Abstract：Pseudomonas aeruginosa is a common opportunistic pathogen in clinical practice， and its quorum sensing （QS） system is responsible for regulating the expression of pathogenic factors. Due to the overuse of antibiotics， bacterial resistance has become a major problem in clinical treatment. Many studies have shown that many active ingredients in Chinese herbal medicine can inhibit the quorum sensing system， thus controlling the expression of Pseudomonas aeruginosa related virulence factors. In order to identify safe and efficient Pseudomonas aeruginosa quorum sensing inhibitors from Chinese herbal medicine， the composition of the QS system of Pseudomonas aeruginosa and the inhibition mechanism of quorum sensing inhibitors were introduced in this article. To provide a reference for solving secondary infection of Pseudomonas aeruginosa in hospitals and overcoming bacterial drug resistance， the research progress of the inhibition effect of the main active components of Chinese herbal medicine on the QS system of Pseudomonas aeruginosa was also reviewed.

Key words：Pseudomonas aeruginosa; quorum sensing; Chinese herbal medicine; inhibitor; virulence factor

銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa，PA），又名綠膿桿菌，是一種在自然界中廣泛存在的非發(fā)酵革蘭陰性桿菌，潮濕的環(huán)境是其重要的生存條件之一[1]。PA有著極強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，不僅在土壤、水、空氣等自然環(huán)境中廣泛分布，作為一種重要的條件致病菌，PA還可以定植于人類不同部位的組織和器官[2]，如正常人的皮膚、黏膜、呼吸道、胃腸道等。當(dāng)人的機(jī)體免疫力下降，PA容易侵入人體導(dǎo)致多種器官感染，如急性腸道炎、腦膜炎、敗血癥等疾病，致死率很高。PA作為引起臨床繼發(fā)感染的主要病原菌之一，近年來在我國(guó)醫(yī)院感染中檢出率不斷上升[3-4]。但是傳統(tǒng)的抗生素在殺菌或抑菌的同時(shí)，給細(xì)菌帶來選擇性壓力，容易導(dǎo)致耐藥性的產(chǎn)生，給臨床PA感染的治療帶來極大困難[5]，因此有必要從新的作用靶點(diǎn)尋找新型抗菌藥物。

研究發(fā)現(xiàn)細(xì)菌存在群體感應(yīng)（Quorum sensing，QS）系統(tǒng)，能溝通和協(xié)調(diào)細(xì)菌之間相互行為，調(diào)控多種生理過程和功能，即細(xì)菌在生長(zhǎng)過程中，能合成并分泌稱為自誘導(dǎo)因子（Autoinducer， AI） 的信號(hào)分子，隨著細(xì)菌密度的增加，AI在環(huán)境中累積達(dá)到臨界閾值時(shí)，AI就會(huì)與受體結(jié)合從而抑制或激活特異性基因的表達(dá)，調(diào)控相關(guān)的生物學(xué)功能[6]。已知QS系統(tǒng)調(diào)控PA的生物膜、綠膿菌素、彈性蛋白酶、胞外多糖等多種毒性因子的表達(dá)，而這些毒性因子與PA的致病性密切相關(guān)[7]，因此，抑制PA的QS系統(tǒng)能達(dá)到降低PA致病性的目的，理論上對(duì)細(xì)菌的生長(zhǎng)又不會(huì)產(chǎn)生脅迫，從而減少細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。

中草藥中蘊(yùn)含生物堿、多酚、萜類和黃酮等大量生物活性物質(zhì)，具有群體感染抑制作用[8]，本文綜述中草藥通過抑制PA的QS系統(tǒng)而達(dá)到治療感染性疾病的目的，對(duì)臨床感染的防控有重要指導(dǎo)意義。

1 PA耐藥現(xiàn)狀

PA作為臨床上一種常見的條件致病菌，對(duì)于免疫力低下、肺纖維化囊腫、大面積燒傷等患者可造成繼發(fā)性感染，嚴(yán)重者甚至?xí)?dǎo)致死亡。由于PA對(duì)多種抗生素具有天然性和獲得性耐藥，在進(jìn)行抗感染治療的過程中，其耐藥問題日趨嚴(yán)重，并且已出現(xiàn)了多重耐藥（Multi-drugresistant，MDR）菌株[9-10]。2020年全國(guó)細(xì)菌耐藥監(jiān)測(cè)網(wǎng)（CARSS）的數(shù)據(jù)顯示，革蘭陰性菌中PA的臨床分離率位居第3位[11]。目前的研究表明，PA產(chǎn)生耐藥性的途徑主要有：（1）產(chǎn)生氨基糖苷鈍化酶、β-內(nèi)酰胺酶等抗生素修飾酶、滅活酶。（2）改變抗菌藥物的作用靶點(diǎn)。（3）主動(dòng)外排、膜屏障功效及外膜的通透性的明顯下降。（4）生物膜產(chǎn)生[12]。隨著國(guó)內(nèi)外對(duì)PA耐藥機(jī)制研究的不斷深入，越來越多的實(shí)驗(yàn)證明，細(xì)菌生物膜在PA感染中大量存在[13]，是導(dǎo)致抗菌藥物對(duì)PA無效的重要因素。而PA生物膜的產(chǎn)生與細(xì)菌的QS系統(tǒng)密切相關(guān)[14]。因此，從PA的QS系統(tǒng)著手，發(fā)現(xiàn)和研究既能抗PA感染又能避免其耐藥的新型抗菌藥物已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2 PA的QS系統(tǒng)

自1970年Nealson等發(fā)現(xiàn)QS系統(tǒng)可調(diào)控海洋費(fèi)氏弧菌（Vibrio fischeri）的發(fā)光行為以來，細(xì)菌的QS系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為學(xué)者們的研究重點(diǎn)。到了1994年，當(dāng)費(fèi)氏弧菌、哈維弧菌（Vibrio harveyi）、PA等的密度依賴現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)后，學(xué)者們正式提出了QS這一概念[15]。QS是廣泛存在于細(xì)菌群體中的細(xì)菌密度依賴性細(xì)菌群體行為調(diào)控系統(tǒng)[16]。在生長(zhǎng)繁殖的過程中，細(xì)菌通過分泌信號(hào)分子以及表達(dá)相應(yīng)的基因來進(jìn)行細(xì)胞間的相互交流和開展多種行為，從而調(diào)控QS系統(tǒng)相關(guān)基因的表達(dá)以達(dá)到調(diào)控細(xì)胞群體和適應(yīng)環(huán)境的目的[17]。

2.1 QS系統(tǒng)調(diào)節(jié)因子

現(xiàn)目前的研究表明，PA中至少存在3個(gè)QS系統(tǒng)，分別為las系統(tǒng)、rhl系統(tǒng)[18]和pqs系統(tǒng)[19]。近年來還有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，PA中存在另一種集成性調(diào)控系統(tǒng)，即iqs系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于調(diào)控QS系統(tǒng)和外界環(huán)境的壓力信號(hào)，從而增強(qiáng)細(xì)菌的環(huán)境適應(yīng)能力[20]。

las系統(tǒng)和rhl系統(tǒng)是革蘭陰性菌共有的QS系統(tǒng)，為L(zhǎng)uxR/LuxI型系統(tǒng)。las系統(tǒng)是PA中最早被發(fā)現(xiàn)的QS系統(tǒng)，其主要由兩個(gè)編碼基因lasR和lasI介導(dǎo)。其中l(wèi)asR負(fù)責(zé)編碼產(chǎn)生一種信號(hào)分子受體合成蛋白，名為L(zhǎng)asR，而lasI則負(fù)責(zé)編碼產(chǎn)生3－氧十二烷酰高絲氨酸內(nèi)酯[N-（3-oxododecanoyl）-L-homo-serine lactone，3-O-C12-HSL/OdDHL]，其本質(zhì)是一種N-酰基高絲氨酸內(nèi)酯分子（N-acyl homoserine lactone，AHL）[21]，當(dāng)LasR與3OC12-HSL結(jié)合后便可促進(jìn)相關(guān)毒力因子的表達(dá)[22]。研究發(fā)現(xiàn)，las系統(tǒng)的啟動(dòng)與外毒素A，彈性蛋白酶和堿性蛋白酶等毒力因子的表達(dá)密切相關(guān)[23]，而rhl系統(tǒng)則由兩個(gè)編碼基因rhlI和rhlR介導(dǎo)。rhl基因負(fù)責(zé)編碼產(chǎn)生RhlR蛋白，而rhlR基因則負(fù)責(zé)編碼產(chǎn)生QS信號(hào)分子丁基高絲氨酸內(nèi)酯（N-bu-tanoylhomoserine lactone，C4-HSL/BHL）[24]，其本質(zhì)和las系統(tǒng)產(chǎn)生的信號(hào)分子相同，也是一種AHL分子[24]。當(dāng)信號(hào)分子C4-HSL達(dá)到一定濃度時(shí)，便可以和RhlR蛋白結(jié)合形成RhlR/C4-HSL復(fù)合物，從而調(diào)控綠膿菌素，鼠李糖脂，彈性蛋白酶等毒力因子的合成[25]。第三個(gè)系統(tǒng)則是僅在PA中發(fā)現(xiàn)的喹諾酮類信號(hào)系統(tǒng)（Pseudomonas quinolone signal，PQS）[19]，該系統(tǒng)的信號(hào)分子是2-庚基-3-羥基-4-喹諾酮（2-heptyl-3-hydroxy-4-quinolone）[26]和其前體2-庚基-3-羥基-4-喹啉（2-heptyl-3-hydrox-y-4-quinoline，HHQ）[27]。PQS系統(tǒng)主要參與調(diào)控綠膿菌素的合成，有研究表明該系統(tǒng)的基因PqsABCDE編碼生成的PqsE和HHQ都與綠膿菌素的產(chǎn)生密切相關(guān)[28-29]。還有研究表示PQS系統(tǒng)可以通過增加鼠李糖脂產(chǎn)量來促進(jìn)生物膜的形成[30]，但其調(diào)控機(jī)制復(fù)雜且尚不清楚，仍需繼續(xù)深入研究。

另外，有研究表明，上述三種系統(tǒng)相互之間并不是獨(dú)立存在，PA的QS網(wǎng)絡(luò)中存在級(jí)聯(lián)調(diào)節(jié)機(jī)制。其中：las系統(tǒng)位于其他系統(tǒng)上游，其LasI基因最先被啟動(dòng)，可主導(dǎo)控制QS網(wǎng)絡(luò)[31]。而LasI/LasR在被正向自我激活后，便可使las I表達(dá)上調(diào)，從而正向調(diào)控rhl系統(tǒng)，同時(shí)，rhl系統(tǒng)亦可反饋調(diào)控las系統(tǒng)的表達(dá)。pqs系統(tǒng)則在las系統(tǒng)的調(diào)控下，負(fù)責(zé)上調(diào)rhlI的表達(dá)，從而連接las系統(tǒng)和rhl系統(tǒng)[32]。近些年學(xué)者們還發(fā)現(xiàn)，iqs系統(tǒng)亦可參與到PA的QS網(wǎng)絡(luò)調(diào)控中[20]，負(fù)責(zé)正向調(diào)控PQS與C4-HSL的產(chǎn)生[33]。

QS系統(tǒng)負(fù)責(zé)調(diào)控生成PA的生物被膜，毒力因子以及耐藥基因等，從而增強(qiáng)其致病性。

2.2 QS系統(tǒng)抑制劑及其作用機(jī)制

病原菌通過生物膜和毒力因子來感染和破壞宿主細(xì)胞的整個(gè)過程，離不開QS系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制[16]。研究表明，細(xì)菌的 QS 系統(tǒng)只調(diào)控細(xì)菌的毒力因子相關(guān)基因的表達(dá)，對(duì)細(xì)菌沒有殺滅作用，也不影響其生長(zhǎng)[34]。以QS系統(tǒng)為作用靶點(diǎn)的細(xì)菌的QS抑制劑（Quorum sensing inhibitors， QSIs），是一種在不直接殺死細(xì)菌也不影響其生長(zhǎng)的前提下，通過阻斷或干擾病原菌的QS系統(tǒng)來控制其感染或產(chǎn)毒的行為的抗菌藥物。近年來，已報(bào)道的阻斷細(xì)菌 QS 調(diào)控系統(tǒng)的方式主要有以下5種[35]：（1）抑制信號(hào)分子的形成；（2）拮抗 QS 通路中信號(hào)分子的相關(guān)受體靶點(diǎn)，阻斷信號(hào)分子和受體蛋白的結(jié)合；（3）使用結(jié)構(gòu)類似物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合信號(hào)分子受體蛋白；（4）抑制信號(hào)分子的胞內(nèi)外運(yùn)輸與分泌；（5）降解信號(hào)分子。PA作為QS系統(tǒng)的典型代表，近些年的研究表明，QS系統(tǒng)抑制劑可在不影響細(xì)菌生長(zhǎng)的前提下，大大降低PA的毒性[36-37]。而傳統(tǒng)抗生素的作用機(jī)制[38]主要是通過阻斷或干擾細(xì)菌蛋白質(zhì)、細(xì)胞壁、DNA超螺旋、葉酸的合成等重要生命過程，直接將細(xì)菌殺死或者抑制細(xì)菌生長(zhǎng)。與傳統(tǒng)抗生素相比，QSIs不會(huì)對(duì)細(xì)菌耐藥性產(chǎn)生選擇性壓力[39]，理論上可避免耐藥性抵抗問題，緩解PA耐藥，有望增強(qiáng)藥物的抗菌作用效果。

隨著國(guó)內(nèi)、外對(duì)QS系統(tǒng)研究的不斷深入，篩選研發(fā)出易獲得、低成本、安全高效的QSIs已成為近年來相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前PA的QS抑制劑的來源主要有以下幾種[40]：（1）從天然產(chǎn)物中提取。（2）人工合成的AHL類似物。（3）從小分子化合物庫(kù)中篩選。（4）單克隆抗體以及QS淬滅酶。而天然產(chǎn)物中的中草藥，憑借其種類繁多、資源豐富、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，近些年逐漸成為國(guó)內(nèi)研究人員研發(fā)的QS抑制劑的主要原料。目前，中國(guó)各地使用的中草藥已達(dá)5000種之多，大多數(shù)中草藥具有抗細(xì)菌、抗真菌、抗病毒、抗寄生蟲、抗氧化、抗腫瘤、調(diào)節(jié)腸道菌群等生物學(xué)活性，在預(yù)防疾病、臨床治療，養(yǎng)生保健方面具有重要作用[41]。很多清熱解毒類的中草藥在用于抗菌治療的同時(shí)甚至可以用于消除細(xì)菌的耐藥性，且具有低毒乃至無毒的特點(diǎn)[42-43]。有研究證實(shí)，具有QSIs活性的中草藥有效活性成分主要為苯丙素類、黃酮類、萜類和生物堿化合物等化學(xué)物質(zhì)[8]。我國(guó)作為中草藥大國(guó)，有著數(shù)千年的中醫(yī)藥文化歷史，而中藥材作為中華民族的寶貴財(cái)富，底蘊(yùn)豐厚，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)。因此，從天然中草藥資源著手，篩選出安全有效PA的QSIs，不失為解決院內(nèi)PA繼發(fā)感染和克服細(xì)菌耐藥的重要途徑。

3 中草藥對(duì)QS系統(tǒng)的抑制

3.1 中草藥粗提取物

目前有研究表明，有部分中草藥的提取液中富含上述有效成分，且抑制PA的QS系統(tǒng)調(diào)控毒力因子表達(dá)的效果顯著。劉靜雪等[44]采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)法和冷凍干燥法得到了連翹提取物粉末，并用甲醇制備成了不同濃度的稀釋液。隨后以PAO1菌株作為受試菌株，探究了連翹提取物對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，在不影響PA正常生長(zhǎng)的情況下，連翹提取物可以有效抑制其QS系統(tǒng)調(diào)控的毒力因子表達(dá)，且與連翹提取物的濃度呈相關(guān)性。楊雪嬌[45]研究的山銀花粗提物也有類似的效果，其研究表明亞抑菌濃度下的山銀花粗提物可通過抑制QS系統(tǒng)中rhlI基因和lasI基因的表達(dá)來抑制PA毒力因子的表達(dá)。該結(jié)果表明部分中草藥的抑菌作用確實(shí)與QS系統(tǒng)基因相關(guān)。綦國(guó)紅等[46]的研究還表明，銀耳提取物也可抑制PA毒力因子的表達(dá)，且其研究進(jìn)一步證明，該銀耳提取物抑制機(jī)制并不是由于抑菌作用，而是通過抑制QS系統(tǒng)所致。上述研究表明，部分中草藥的提取物確實(shí)可以有效抑制PA的QS系統(tǒng)，從而影響其毒力因子的產(chǎn)生。但由于中草藥粗提物中含有的成分較多，無法準(zhǔn)確判斷究竟是哪種成分起到了關(guān)鍵的抑制QS系統(tǒng)的作用，因此，對(duì)于中草藥粗提取液抑制PA的QS系統(tǒng)還有待深入研究。

3.2 中草藥有效活性成分對(duì)PA的QS系統(tǒng)抑制作用3.2.1 苯丙素類化合物

（1）苯丙酸類化合物 ?植物中廣泛分布的酚酸類成分的基本結(jié)構(gòu)是由酚羥基取代的芳香環(huán)與丙烯酸構(gòu)成，稱為苯丙酸，具有這類骨架的成分屬于簡(jiǎn)單苯丙素。許多苯丙酸類化合物是中草藥中的有效成分[47]，其中有部分化合物可以有效抑制銅綠假單胞群的QS系統(tǒng)。如咖啡酸是一種廣泛存在于檸檬皮、毛萇科植物升麻屬根莖、頜草屬植物根等中的化合物，可以與奎寧酸形成苯丙酸類化合物。于福浩等[48]選取了PA CMCC（B）1010作為受試菌株，研究了咖啡酸對(duì)于其QS系統(tǒng)的抑制作用。其結(jié)果表明：在亞抑菌濃度下的咖啡酸可以有效抑制QS系統(tǒng)中綠膿菌素、鼠李糖脂的產(chǎn)生，并且還可以抑制其泳動(dòng)能力從而影響其生物膜的形成。而抑制作用的強(qiáng)弱也與咖啡酸的濃度呈相關(guān)性變化。對(duì)于其具體的抑制機(jī)制，該研究表明咖啡酸是通過抑制信號(hào)分子合成酶的分泌來抑制QS系統(tǒng)相關(guān)基因的表達(dá)。迷迭香酸是存在于丹參，薄荷等中草藥中的植物源酚酸類物質(zhì)[49-50]。游桂香[51]研究表明迷迭香酸可在初期有效抑制PA生物膜的形成。同時(shí)該研究結(jié)果還指出，迷迭香酸與抗菌藥聯(lián)合使用亦可有效抑制PA的QS系統(tǒng)的表達(dá)。這也證明苯丙酸類化合物在臨床的用途廣泛，無論是單獨(dú)用藥還是聯(lián)合用藥，都為今后如何有效抑制PA的QS系統(tǒng)提供了新的思路和途徑。

（2）香豆素類化合物 ?香豆素類化合物是指鄰羥基桂皮酸內(nèi)酯類成分的總稱，其廣泛分布于高等植物的根、莖、葉、花、果實(shí)、皮和種子等各部位，特別是在傘形科、蕓香科和瑞香科等科中廣泛存在[47]。7-羥基香豆素也就是傘形花內(nèi)酯被認(rèn)為是香豆素類化合物的母體，具有良好的抗菌、降壓和抗癌的作用，同時(shí)也可有效抑制PA毒力因子的作用以及干擾其生物膜的形成。李珊[52]研究表明，傘形花內(nèi)酯可分別與QS相關(guān)基因LasI、LasR和RhlR形成2個(gè)、3個(gè)和3個(gè)氫鍵，從而抑制其表達(dá)相應(yīng)的受體蛋白來抑制PA的QS系統(tǒng)相關(guān)毒力因子的表達(dá)以及干擾其生物膜的形成，且抑制能力呈濃度依賴性。且該研究表明，傘形花內(nèi)酯可以有效延緩和抑制在低濃度的左氧氟沙星環(huán)境下，PA的耐藥性。因此傘形花內(nèi)酯可以作為一種新型的抗菌藥物，為臨床治療提供新的思路。

3.2.2 黃酮類化合物

黃酮類化合物，是泛指具有酚羥基的苯環(huán)（A環(huán)與B環(huán)），通過中央三碳原子相互連接而成的一系列化合物，即由C6-C3-C6單位組成的化合物[47]。木犀草素是一種天然的黃酮類化合物，以糖苷的形式存在于金銀花，野菊花等中草藥中。耿亞飛[53]將木犀草素作為研究對(duì)象，測(cè)定了其對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制作用，結(jié)果表明木犀草素可以通過抑制QS系統(tǒng)中OdDHL信號(hào)分子的生成、相關(guān)基因（lasR、lasI、rhlR、rhlI）的轉(zhuǎn)錄，以及與受體蛋白競(jìng)爭(zhēng)相應(yīng)的結(jié)合位點(diǎn)從而抑制PA的QS系統(tǒng)。該研究證明了天然中草藥中的有效活性成分之一黃酮類化合物確實(shí)可以從抑制QS系統(tǒng)來減少PA的毒力因子綠膿菌素，鼠李糖脂以及蛋白酶的合成，還可以顯著降低PA的群集運(yùn)動(dòng)和泳動(dòng)能力以及有效抑制生物被膜的形成。此外，劉洋[54]研究表明，我國(guó)40種重大藥材之一的白芷中起主要抑菌作用的活性成分之一便是黃酮苷元或黃酮苷，對(duì)PA的QS系統(tǒng)也有一定的抑制效果。

3.2.3 萜類化合物

萜類化合物是由異戊二烯或異戊烷以各種方式連接而成的天然化合物，廣泛存在于各類中草藥中。萜類化合物常根據(jù)分子骨架中異戊二烯單元的數(shù)目進(jìn)行分類，分為單萜、倍半萜、二萜和三萜等[47]。本文重點(diǎn)論述了單萜、二萜和三萜化合物對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制作用。

（1）單萜類化合物 ?單萜是指分子骨架由2個(gè)異戊二烯單位構(gòu)成、含10個(gè)碳原子的化合物[47]。香茅醇、香葉醇和香茅醛是廣泛存在于中草藥香茅中的化合物，其本質(zhì)均屬于單萜類化合物。曾桃花[55]通過對(duì)上述三種化合物的研究，發(fā)現(xiàn)香茅醇、香葉醇和香茅醛均可通過不同的途徑抑制PA的QS系統(tǒng)的表達(dá)。香茅醛主要是抑制las系統(tǒng)、rhl系統(tǒng)和pqs系統(tǒng)中相關(guān)基因的表達(dá)，而香茅醇和香葉醇則是通過抑制pqs系統(tǒng)中信號(hào)分子與相應(yīng)受體的結(jié)合從而抑制PA的QS系統(tǒng)，降低其毒力因子的產(chǎn)生。且由于其相應(yīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異，香葉醇對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制率要高于香茅醛和香茅醇。但總的來說，這三個(gè)單萜類化合物均可通過干擾相應(yīng)QS系統(tǒng)的調(diào)控從而抑制PA的QS系統(tǒng)。

（2）二萜類化合物 ?二萜是指分子骨架由4個(gè)異戊二烯單位構(gòu)成，含20個(gè)碳原子的化合物類群[44]。穿心蓮內(nèi)酯是一種雙環(huán)二萜化合物，具有抗炎活性成分。陳思敏[56]研究發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯可通過干擾QS系統(tǒng)中l(wèi)asR基因，rhlR基因和pvdQ基因的表達(dá)來抑制PA的QS系統(tǒng)，同時(shí)還可通過抑制lasR和rhlR基因來控制其生物膜的表達(dá)。冬凌草是一種常見的中草藥，可用于退熱、止瀉等，對(duì)于一些呼吸道炎癥也有較好的治療作用，而其主要成分冬凌草甲素則是一種二萜類天然有機(jī)化合物，黃靖[57]選用冬凌草甲素標(biāo)準(zhǔn)品，以PAO1作為受試菌株，研究了其對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制作用。結(jié)果顯示，在不影響PAO1生長(zhǎng)的情況下，亞抑菌濃度的冬凌草甲素可以有效抑制其綠膿菌素、鼠李糖脂的分泌以及彈性蛋白酶的活性，并且可以在一定程度上抑制PA生物被膜的形成。

（3）三萜類化合物 ?三萜是一類由30個(gè)碳原子所組成的萜類化合物，廣泛存在于自然界，尤其以雙子葉植物中分布得最多[47]。中草藥白頭翁是一種羽扇豆烷型的三萜皂苷，其內(nèi)所含的原白頭翁素具有抗菌作用[58]。呂子敏等[59]研究發(fā)現(xiàn)原白頭翁素與呋喃酮類QSI的結(jié)構(gòu)極為相似，推測(cè)其能通過競(jìng)爭(zhēng)AHL受體從而抑制PA的QS系統(tǒng)，從而降低PAO1菌株的毒力。

因此，萜類化合物可作為銅綠假單胞的QS系統(tǒng)抑制劑的候選藥物，而如何有效利用中草藥中的萜類化合物將其作為PA的QS系統(tǒng)抑制劑，還需更深入的研究。

3.2.4 生物堿

生物堿是一類重要的天然有機(jī)化合物，在植物界中分布廣泛[47]。黃連素是從中藥黃連、黃柏和三顆針中提純而來的生物堿，可增強(qiáng)機(jī)體的主動(dòng)免疫功能發(fā)揮協(xié)同抗菌作用[60]。劉心偉等[61]研究發(fā)現(xiàn)，黃連素對(duì)Las系統(tǒng)中的LasR基因和Rhl系統(tǒng)中的RhlR基因有下調(diào)作用并且呈濃度依賴性，而las系統(tǒng)與rhl系統(tǒng)對(duì)PA生物膜的形成起到重要的調(diào)控作用。因此，黃連素可有效抑制PA生物膜的形成和成熟，降低其毒力，且黃連素與亞胺培南、環(huán)丙沙星等抗菌藥物聯(lián)用還可顯著增強(qiáng)其抗菌效果[62-63]，但具體機(jī)制仍需深入研究。

3.3 中草藥與抗生素聯(lián)用對(duì)PA的QS系統(tǒng)的抑制作用

臨床上常用的抗生素如β-內(nèi)酰胺類、氨基糖苷類和喹諾酮類等，雖然單用時(shí)均可以抑制PA的QS系統(tǒng)中毒力因子的表達(dá)、泳動(dòng)能力以及生物膜的形成等，但由于近年來臨床上抗生素濫用的現(xiàn)象，PA對(duì)這些抗生素的耐藥現(xiàn)象已經(jīng)越來越明顯。因此，有學(xué)者研究表明，將中草藥中的有效活性成分與抗生素聯(lián)用可增強(qiáng)抗生素的抑菌作用，如：將氨基糖苷類中的慶大霉素與中草藥中的黃芩聯(lián)用，可增強(qiáng)其抗菌活性[64]，喹諾酮類中的左氧氟沙星與中草藥中的穿心蓮內(nèi)酯聯(lián)用可顯著影響PA生物膜的形成，但最佳配比還有待進(jìn)一步驗(yàn)證[56]。游桂香[51]也曾研究發(fā)現(xiàn)，在聯(lián)合用藥的情況下，藥物對(duì)于PA的QS系統(tǒng)的抑制作用更加顯著。因此，將臨床常用的抗菌藥與中草藥中的有抑菌效果的活性成分相結(jié)合可為臨床治療提供新的思路。

4 結(jié)語

近年來關(guān)于中草藥對(duì)PA的QS系統(tǒng)抑制效果的研究已經(jīng)成為研究者們的研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)中草藥中的不同有效活性成分可以不同的方式作用于PA的QS系統(tǒng)，但其具體的作用機(jī)制有待進(jìn)一步深入研究。在面臨抗生素對(duì)耐藥菌的治療效果不佳，且研發(fā)新型抗菌藥物難度大、周期長(zhǎng)的環(huán)境下，如何針對(duì)性地提取中草藥的有效活性并以此來研發(fā)新型抗菌藥將對(duì)解決細(xì)菌耐藥問題具有重要意義。但從目前研究現(xiàn)狀來看，單用一種中藥有效活性成分通常需要在較高濃度才能發(fā)揮抗菌作用。且大多數(shù)實(shí)驗(yàn)尚處于體外研究階段，因此如何將有效成分進(jìn)行人工合成修飾以此提高藥物抗菌能力并降低藥物對(duì)人體的毒性還需進(jìn)一步探索。當(dāng)然，除了單獨(dú)運(yùn)用中草藥以外，中草藥與抗生素的聯(lián)合使用也是近年來研究的一大熱門。研究表明，部分中草藥與傳統(tǒng)抗生素聯(lián)用不僅可以增強(qiáng)傳統(tǒng)抗生素的抑菌活性，還可延緩細(xì)菌的耐藥性。但不論是單用中草藥還是將中草藥與傳統(tǒng)抗生素聯(lián)合使用，其具體的藥物配伍和濃度配比的研究還需進(jìn)一步深入探索。加強(qiáng)中草藥的有效活性成分與抗生素聯(lián)合使用的研究對(duì)減輕臨床上PA對(duì)現(xiàn)有抗生素耐藥的問題具有重要意義。綜上所述，從細(xì)菌的QS系統(tǒng)著手，加強(qiáng)對(duì)以中草藥有效活性成分為基礎(chǔ)的QS抑制劑的研發(fā)將會(huì)為減輕臨床上PA對(duì)現(xiàn)有抗生素耐藥的問題提供新的思路和方法。

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