沙門氏菌(Salmonella)是一種腸桿菌科的革蘭氏陰性兼性厭氧菌，分為邦戈沙門氏菌(S.bongori)和腸道沙門氏菌(S.enterica)兩個(gè)種屬。作為一種常見的食源性致病菌，沙門氏菌種類繁多，在全球范圍內(nèi)，共有2600多種血清型，其中較流行的血清型有140余種，許多血清型的沙門氏菌均能產(chǎn)生毒素尤其是腸炎沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌和豬霍亂沙門氏菌，能致多種動(dòng)物的沙門氏菌病。據(jù)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局統(tǒng)計(jì)，沙門氏菌每年造成約1200萬例疾病，導(dǎo)致23000例住院以及450例死亡；在中國(guó)，每年有超過300萬人次感染沙門氏菌。同時(shí)沙門氏菌也給畜牧養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重威脅公共健康和食品安全。
目前，雖然抗生素是最常用的治療和控制細(xì)菌感染的方法，但是大部分抗生素都是直接影響細(xì)菌生存關(guān)鍵元件，并進(jìn)而殺死細(xì)菌，極強(qiáng)的選擇性壓力，誘導(dǎo)了細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。沙門氏菌菌毛使其運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，大量研究表明，沙門氏菌菌毛可以主導(dǎo)沙門氏菌對(duì)宿主細(xì)胞的黏附和侵襲。因此，篩選沙門氏菌菌毛的抑制劑，可以首先抑制病原菌到達(dá)感染部位，阻礙其黏附和入侵細(xì)胞，從而達(dá)到抗沙門氏菌感染的目的，同時(shí)篩選到的抑制劑也降低選擇性壓力，避免細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。
現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明，檸檬醛具有平喘、抗過敏、抗血栓、抗心律失常、抗菌等多種藥理作用。目前，國(guó)內(nèi)外未見檸檬醛在抑制沙門氏菌滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)功能和制備沙門氏菌滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)抑制劑的報(bào)道。
本次研究開拓了檸檬醛的新用途，提供檸檬醛在制備沙門氏菌滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)功能抑制劑中的應(yīng)用，為治療沙門氏菌感染藥物提供了新選擇。
本以沙門氏菌為研究模式菌，篩選獲得檸檬醛在不影響細(xì)菌生長(zhǎng)的情況下能夠顯著抑制沙門氏菌在半固體培養(yǎng)基上的的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)，還發(fā)現(xiàn)檸檬醛抑制沙門氏菌黏附HeLa細(xì)胞，并對(duì)沙門氏菌感染小鼠具有保護(hù)作用。
檸檬醛對(duì)沙門氏菌生長(zhǎng)的影響
挑沙門氏菌單菌落至LB液體培養(yǎng)基(0.3M NaCl)過夜培養(yǎng)(37℃，200rpm)，次日按照1:100比例擴(kuò)培至600nm處吸光度(OD600nm
)為0.3左右，量取菌液平均分裝至五個(gè)50ml錐形瓶中(每瓶約20ml)，分別加入不同濃度(0、4、8、16、32、64μg/ml)的檸檬醛。在37℃，200rpm條件下繼續(xù)培養(yǎng)，每隔0.5h測(cè)定每組樣品的OD600nm，直至生長(zhǎng)至平臺(tái)期。
結(jié)論：相比于未加藥物處理組，檸檬醛處理組(4～32μg/ml)的細(xì)菌生長(zhǎng)狀態(tài)未見任何異常，表明檸檬醛在有效濃度范圍內(nèi)不影響沙門氏菌的正常生長(zhǎng)(見附圖1)。
圖1：檸檬醛在一定濃度范圍內(nèi)不影響鼠傷寒沙門氏菌的生長(zhǎng)(橫軸表示時(shí)間，縱軸表示測(cè)定值)
綜上所述，以沙門氏菌菌毛表型進(jìn)行抑制劑篩選，對(duì)擬篩選到的檸檬醛進(jìn)行評(píng)價(jià)。體外試驗(yàn)以沙門氏菌黏附和入侵HeLa細(xì)胞為模型，測(cè)定檸檬醛對(duì)沙門氏菌介導(dǎo)的細(xì)胞黏附和入侵的影響，同時(shí)檸檬醛在有效濃度范圍內(nèi)不影響沙門氏菌的正常生長(zhǎng)，表明檸檬醛對(duì)沙門氏菌的功能抑制作用是通過非抑菌或殺菌機(jī)制實(shí)現(xiàn)；體內(nèi)以口服灌胃方式建立沙門氏菌感染小鼠模型，發(fā)現(xiàn)檸檬醛可顯著降低沙門氏菌感染小鼠靶器官(肝臟和脾臟)菌落定植數(shù)。該研究為以沙門氏菌滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的功能為靶標(biāo)的藥物制備提供理論基礎(chǔ)和思路。
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