大蒜素对金黄色葡萄球菌外毒素表达的抑制作用
作者单位：吉林大学
学位级别：硕士
导师姓名：邓旭明
授予年度：2012年
学科分类：090603[农学-临床兽医学] 1007[医学-药学(可授医学、理学学位)] 1006[医学-中西医结合] 100706[医学-药理学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 100602[医学-中西医结合临床] 10[医学]
摘 要：金黄色葡萄球菌是一种重要的革兰氏阳性病原体，它可以引发人类和动物的多种疾病，从微小的局部皮肤感染到威胁生命的深层组织感染，和系统性感染（如肺炎，心内膜炎和外毒素综合征等），并且这些疾病具有很高的发病率和致死率。由于金葡菌还可以导致胃肠炎和食物中毒，因此其又是一种十分重要的食源性病原体。金葡菌的致病因素主要包含其由毒素介导的毒力，细菌的侵袭力及日益增长的抗生素抗性，所以治疗由金葡菌引发的感染疾病异常困难。因此，这种日趋严重的现象迫使我们急需一种新的抗菌药物或治疗策略来与之抗衡。 α-溶血素，肠毒素和毒素性休克综合症毒素（TSST-1）是金葡菌所分泌几种主要的毒力因子。α-溶血素是一种33.2kDa的穿孔胞外蛋白，由大多数金葡菌分泌。α-溶血素具有溶血，溶细胞，引起皮肤坏死和引起中毒的特性，其在宿主的细胞膜上组成七聚体，并形成穿膜孔，最终导致细胞裂解。α-溶血素可以对红细胞，单核细胞，淋巴细胞，巨噬细胞和上皮细胞等多种人类细胞造成损伤。葡萄球菌肠毒素（SEs）是一组重要的热稳定肠毒素，其分类从SEA到SEE，SEG到SEJ。这些毒素可以引起葡萄球菌肠胃炎，食物中毒，毒素性类休克综合症和一些过敏性及自身免疫性疾病。TSST-1是导致毒素性休克综合症（TSS）的关键毒素。TSS是一种具有强致命性的葡萄球菌综合症。此外，SEs和TSST-1都可以作为细菌性超抗原与细胞中主要组织相容性复合物（MHC）II类相结合，并选择性地刺激T细胞在其T细胞受体（TCRs）上表达适当的Vβ基因片段。葡萄球菌外毒素的分泌以一种生长时期依赖性的方式调节，分泌时期主要发生在细菌的后指数生长期。辅助基因调节位点—agr，它是一种双组份调节系统，在金葡菌外毒素的产生中起到相当关键的作用。 耐药菌株的不断出现使得治疗金葡菌感染疾病变得十分困难。因此，无论是在食品还是制药产业，人们都迫切地需求一种新的治疗方法以预防和治疗由金葡菌引发的致命性感染疾病。近年来，由于毒力抑制剂的发现，人们研究出了许多新的治疗策略，也研发了许多新的药物化合物。因此，以细菌毒力因子为靶标用以治疗细菌性感染疾病成为了一种极其引人关注并具有很大发展空间的治疗方法。 大蒜（蒜科）是一种长期以来被人们用于医疗的可食用植物，而大蒜素便是从大蒜中提取的一种有机硫磺化合物。这种无色的液体具有一种很强的刺激性味道，并具有很多医疗特性，如抑制脂肪沉积和粥样动脉硬化，恢复脂蛋白平衡，降低血压，具有抗血栓和抗炎症的活性，一定的抗氧化功能，其中最为显著的还是大蒜素较强的抗细菌和抗真菌活性。本研究的目的是对大蒜素的抗金葡菌活性进行评价，并更深一步地了解其亚抑菌浓度对耐甲氧西林金葡菌和甲氧西林敏感金葡菌中α-溶血素，SEA， SEB和TSST-1产生的影响。此外，我们还应用了live/dead实验和细胞毒性实验，观察大蒜素在体外是否对α-溶血素所损伤的人肺癌上皮细胞（A549）具有保护作用。本研究的实验结果表明，大蒜素对α-溶血素，SEA，SEB和TSST-1的基因表达和产生具有抑制作用，并可以保护A549细胞免受金葡菌α-溶血素的损伤。这个结果说明，当用β-内酰胺类药物治疗金葡菌感染疾病时，由于其亚抑菌浓度可以导致金葡菌毒力因子分泌增强，所以我们可以选用大蒜素与β-内酰胺类药物进行联合用药，以降低金葡菌毒力因子的产生。此外，大蒜素通过抑制金葡菌的生长和减少其外毒素（特别是肠毒素）的分泌，也可以合理地作为一种新的食品防腐剂应用于食品系统中。
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