全 文 :DOI:10.13350/j.cjpb.140506 ·论著·
亚抑菌浓度茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌
毒力因子表达的抑制作用初步研究*
钱静漪1,王梦茹1,张宁宁1,石祚琴1,秦冕1,王巧丽2,郦雪艳2,邵世和1**
(1.江苏大学基础医学与医学技术学院,江苏镇江212013;2.江苏大学临床医学院,江苏镇江212013)
【摘要】 目的 探索亚抑菌浓度茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)毒力因子如α溶血素等表达
的抑制作用及其机制。 方法 采用微量肉汤稀释法测定茅苍术挥发油对4株金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度(mini-
mum inhibitory concentration,MIC);吸光度测量等方法体外检测亚抑菌浓度茅苍术挥发油作用下金黄色葡萄球菌毒力
因子产量的变化;采用Real-Time PCR法检测亚抑菌浓度挥发油对AgrA和 Hla mRNA表达的影响。 结果 茅苍术
挥发油可抑制金黄色葡萄球菌生长并呈现浓度依赖性,标准菌株 ATCC25923的 MIC为0.0625%(v/v),临床菌株的
MIC为0.03125%(v/v)。亚抑菌浓度茅苍术挥发油作用后4株菌株凝固酶的分泌受到抑制,标准菌株 ATCC25923的
凝固酶效价只有对照组的1/4,差异有统计学意义(P<0.05),临床菌株的凝固酶效价都只有对照组的1/8,差异有统计
学意义(P <0.05)。亚抑菌浓度茅苍术挥发油减弱了四株菌株的粘附能力,ATCC25923、SA1.5、SA2.3和SA4.12的
粘附能力分别只有对照组的(53.71±6.56)%(P<0.01)、(53.10±9.39)%(P<0.01)、(74.70±9.00)%(P <0.01)和
(45.62±21.22)%(P<0.01)。标准菌株ATCC25923和SA2.3的溶血活力受到亚抑菌浓度挥发油的显著抑制,溶血活
力分别只有对照组的(18.48±23.88)%(P<0.01)和(1.63±4.18)%(P<0.01)。α-溶血素毒力基因 Hla及其调控基因
AgrA的表达受到了亚抑菌浓度挥发油的抑制,其表达水平分别只有对照组的(6.17±2.23)%(P<0.01)和(24.79±
9.19)%(P<0.01)。 结论 茅苍术挥发油能抑制金黄色葡萄球菌的生长,并且对多种毒力因子的表达有抑制作用。
【关键词】 茅苍术挥发油;金黄色葡萄球菌;毒力因子;agr二元调控系统
【中图分类号】 R378.11 【文献标识码】 A 【文章编号】 1673-5234(2014)05-0408-04
[Journal of Pathogen Biology.2014May;9(5):408-411,433.]
Preliminary study on the inhibitory effects of volatile oils from the dried rhizome of Atractylodes lancea
or Atractylodes chinensis on virulence factors of Staphylococcus aureus
QIAN Jing-yi 1,WANG Meng-ru1,ZHANG Ning-ning1,SHI Zuo-qin1,QIN Mian1,WANG Qiao-
li 2,LI Xue-yan2,SHAO Shi-he1** (1.School of Medical Science and Laboratory Medicine,Jiangsu Universi-
ty,Zhenjiang,Jiangsu,212013,China;2.School of Clinical Medicine,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu,
212013)
【Abstract】 Objective The purpose of this study was to investigate the inhibition of virulence factors of Staphylococcus aureus
by volatile oils from the dried rhizome of Atractylodes lancea or Atractylodes chinensis and the mechanism by which volatile oils
inhibit theɑ-toxin of S.aureus. Methods Broth dilution was used to measure the minimum inhibitory concentration(MIC)of
volatile oils fromA.lanceaor A.chinensis on S.aureus.Absorbance was measured to detect changes in the production of the
virulence factors when S.aureus was exposed to the volatile oils fromA.lanceaor A.chinensis in vitro.Real-time PCR was
used to detect the effect of volatile oils on the level of AgrA and Hla mRNA. Result Results indicated that volatile oils from
A.lancea or A.chinensis inhibited the growth of S.aureus in a dose-dependent manner.Volatile oils fromA.lancea or A.
chinensis had a MIC of 0.062 5% (v/v)with respect to a standard strain of S.aureus(ATCC25923),and those volatile oils had
a MIC of 0.03125%(v/v)with respect to three clinical isolates of S.aureus.The sub-MIC of volatile oils fromA.lanceaor A.
chinensis reduced the production of coagulase by the four S.aureus strains.The coagulase titer of ATCC25923was only 1/4the
titer of the control(P<0.05)while the coagulase titers of clinical isolates were only 1/8the titer of the control(P<0.05).The
sub-MIC of volatile oils fromA.lanceaor A.chinensis also inhibited the adhesive ability of ATCC25923to 53.71±6.56%com-
pared to the control group(P<0.01),it inhibited the adhesive ability of SA1.5to 53.10±9.39% (P<0.01),it inhibited the
adhesive ability of SA2.3to 74.70±9.00% (P<0.01),and it inhibited the adhesive ability of SA4.12,to 45.62±21.22% (p
<0.01).The sub-MIC of volatile oils fromA.lanceaor A.chinensis markedly inhibited the hemolytic activity of the standard
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**
【基金项目】 2012年江苏省高等学校大学生实践创新训练计划(No.2012JSSPITP1260)。
【通讯作者】 邵世和,E-mail:shaoshihe2006@163.com
【作者简介】 钱静漪(1988-),女,在读硕士研究生,主要从事病原菌致病机制的研究。
strain(ATCC25923)to 18.48±23.88% (P<0.01)and the hemolytic activity of SA 2.3to1.63±4.18)% (P<0.01)com-
pared to the control group.The sub-MIC of volatile oils fromA.lanceaor A.chinensisinhibited the expression of the virulence
gene Hla,which encodesɑ-toxin,to 6.17±2.23% (P<0.01)compared to the control group and it inhibited the expression of
the gene that regulates Hla,AgrA,to 24.79±9.19% (P<0.01). Conclusion Volatile oils from A.lancea or A.chinensis
inhibit the growth of S.aureus and can effectively inhibit the expression of several virulence factors.
【Key words】 Volatile oils from the dried rhizome of Atractylodes lancea or Atractylodes chinensis,Staphylococcus au-
reus,virulence factor,agr two-component regulatory system
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种
临床上常见的毒性较强,也是人类化脓感染中最常见
的病原菌,可引起局部化脓感染,也可引起肺炎、伪膜
性肠炎、心包炎等,甚至引起败血症、脓毒症等全身感
染。金黄色葡萄球菌的致病力强弱主要取决于其产生
的毒素和侵袭性酶,包括溶血素、肠毒素、杀白细胞素、
血浆凝固酶、脱氧核糖核酸酶、表皮剥脱毒素及毒素休
克综合征毒素等。这些毒素和侵袭酶或者作为菌体表
面蛋白黏附于宿主细胞或组织基质中,或者作为胞外
蛋白分泌到环境中,对宿主细胞或组织造成损伤[1]。
随着青霉素的广泛使用,有些金黄色葡萄球菌产生青
霉素酶,能水解β-内酰胺环,表现为对青霉素耐药,从
而增加了治疗的难度。
茅苍术(Rhizoma areactylodis lanceae)又叫南苍
术,菊科植物,江苏茅山地区是茅苍术主要产区。苍术
味辛、苦,具有燥湿健脾、祛风散寒、明目之功效[2,3]。
茅苍术中含大量挥发油,油中主含苍术素(Atractylo-
din)、β-桉油醇(β-Eudesmol)、茅术醇(Hinesol)、羟基
苍术酮(Hydroxy-atractylon)等[4]。研究发现茅苍术
对大肠埃希菌、结核杆菌、枯叶杆菌、绿脓杆菌[5]及真
菌[6]等均有抑制作用。本研究采用体外实验方法观察
亚抑菌浓度茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌毒力因子
表达的抑制作用及其机制。
材料与方法
1 材料
1.1 菌株和药物 金黄色葡萄球菌标准菌株
(ATCC25923)由江苏大学基础医学与医学技术学院
检验医学研究所保存;金黄色葡萄球菌临床菌株由江
苏大学附属医院江滨医院检验科微生物室提供(编号
分别为SA1.5 SA2.3 SA4.12)。茅苍术为南京师
范大学戴传超教授馈赠,4℃保存 。
1.2 主要试剂 Bradford蛋白定量试剂盒为中国
AURAGENE 公司产品;纤维蛋白原为德国 SIE-
MENS公司产品;逆转录试剂盒为日本TOYOBO公
司产品;Real-Time PCR试剂盒为日本 TAKARA公
司产品。
2 方法
2.1 药物制备与稀释 茅苍术提取参考《中华人民共
和国药典2010》附录中的挥发油提取方法,用水蒸气
蒸馏法提取。称取茅苍术60g,加入600ml双蒸水浸
泡过夜,用挥发油提取器提取挥发油,按照4∶1(茅苍
术挥发油∶DMSO)比例溶解,避光4℃保存。
2.2 最小抑菌浓度(MIC)测定 先向96孔板的第1
~8孔各加入100μl M-H液体培养基,然后向第1孔
加入2%(v/v)茅苍术挥发油药液100μl,依次进行倍
比稀释至第8孔并弃去100μl溶液;分别向1~8孔加
入100μl菌悬液,第9孔和第10孔分别加培养基和菌
液各200μl作为对照,混匀。每组重复两孔,实验重
复3次。
2.3 抑菌曲线的测定 从血琼脂平板上挑取单个菌
落于3ml LB培养基中,于37℃以200r/min振摇过
夜;取0.4ml菌液加入到40ml LB培养基中继续培
养,当A600值为0.3时,将其分成4份,每份10ml,其
中一份为空白对照,其他3份分别加入茅苍术挥发油
至终体积浓度为各菌株所对应的1/2MIC、1/4MIC、
1/8MIC,继续培养,测定A600值,并绘制抑菌曲线。在
对数生长后期收集全部菌液,以10 000g离心5min,
分离上清与菌体。
2.4 胞外总蛋白量测定 按照Bradford蛋白定量试
剂盒中所述方法测定上清中总蛋白量。取10μl蛋白
标准品(5mg/ml BSA)用PBS稀释至100μl,使终浓
度为0.5mg/ml;将稀释后的标准品按照0、1、2、4、8、
12、16、20μl分别加到96孔板中,并用PBS将各孔体
积补足至20μl;每个上清取10μl加入到90μl PBS
中,充分混匀后每孔加入20μl,每份上清做3个复孔;
向各孔加入200μl Bradford染色液,置微量振荡板上
震荡5min;用酶标仪测定A595值,绘制标准曲线(R>
0.99),计算上清总蛋白含量。
2.5 凝固酶效价的测定 用PBS将新鲜兔血浆作4
倍稀释。用无菌LB将收集的细菌培养上清倍比稀释
于试管中,100μl/管。取0.5ml稀释兔血浆加入试管
内,混匀后置37℃6h,观察血浆凝集情况,以出现凝
集的最高稀释倍数作为凝固酶效价。
2.6 ɑ溶血素活力的测定 参照文献[7] 的方法测
定溶血素活力。取新鲜兔血5ml,置于灭菌的装有少
量小玻璃珠的锥形瓶中,按同一方向持续摇晃锥形瓶
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以除去纤维蛋白。用灭菌氯化钙缓冲液(20mmol/L
CaCl2,0.145mol/L NaCl)洗涤3次,再加入氯化钙缓
冲液至终体积5ml悬浮红细胞。向1.5ml离心管中
加入875μl氯化钙缓冲液,100μl上清,25μl红细胞,
混匀后置37℃孵育30min,以5 500g离心1min,取
上清测A543值。
2.7 黏附分析 参照文献[8]的方法进行黏附分析。
将纤维蛋白原(20mg/L)连续倍比稀释于96孔板中,
每孔50μl,4℃过夜,PBS洗2次;加入5%BSA,于37
℃封闭1h。PBS洗3次;加入100μl不同体积浓度
茅苍术挥发油培养的细菌(A600值为1),置室温2h,
PBS洗4次;用25%甲醛固定20min,结晶紫染色5
min,最后于570nm波长处读取A值。
2.8 观察亚抑菌茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌
SA2.3agrA、hla基因表达的影响
2.8.1 引物设计 根据GenBank中金黄色葡萄球菌
基因全长序列为模板,分别设计agrA、hla以及标准内
参16SrRNA的上、下游引物,引物由上海英骏生物技
术有限公司合成。引物序列及扩增片段长度见表1。
表1 荧光定量PCR引物
Table 1 qRT-PCR primers
基因
Gene
引物序列(5′-3′)
Primer sequences(5′-3′)
产物长度(bp)
The length of
production(bp)
agrA-F AAAACGTGGCAGTAATTCAGTGTA
agrA--R GGTTATCTAAATGGGCAATGAGTC
98
hla-F CCTGGCCTTCAGCATTTAAG
hla-R CAGAATCATCACCAGTCACGTT
153
16SRNA-F ACTGGGATAACTTCGGGAAA
16SRNA-R CGTTGCCTTGGTAAGCC
147
2.8.2 金黄色葡萄球菌总RNA提取和逆转录 将
10ml生长至对数生长后期的菌液离心,弃上清,加入
1ml Trizol裂解,混匀后于室温放置10min充分裂
解,按Trizol说明书提取细菌总 RNA,进行逆转录。
逆转录体系:总RNA 1μg,Oligo dT 1μl,5×Buffer 4
μl,dNTPs(10mmol/L)2μl,RNase Inhibitor 1μl,
ReverTra Ace 1μl,ddH2O补足至20μl。反应条件:
65℃5min,37℃15min,98℃5min。将RNA及逆
转录的cDNA分别于-70℃和-20℃保存备用。
2.8.3 Real-time PCR 检测 cDNA 1μl,SYBR
Premix Ex Taq(2×)7.5μl,Forward Primer 0.3μl,
Reverse Primer 0.3μl,ddH2O 5.9μl。反应条件:95
℃预变性30s;95℃变性5s,56℃退火30s,72℃延
伸30s,共40个循环。于72℃收集荧光信号,做融解
曲线分析,确定反应产物的单一性。
2.9 数据统计分析 每个试验均重复3次,数据以x
±s表示,用SPSS17.0软件进行单因素方差分析,采
用Dunnett t检验进行对照组与加药组的比较分析,P
<0.05为差异有统计学意义。
结 果
1 茅苍术挥发油 MIC以及抑菌曲线
茅苍术挥发油对标准菌株 ATCC25923的 MIC
为0.0625%(v/v),对临床株SA1.5、SA2.3和SA
4.12的 MIC均为0.03125%(v/v)。细菌生长曲线表
明茅苍术挥发油的抑菌作用呈浓度依赖(图1)。
A ATCC25923 B SA1.5 C SA2.3 D SA4.12
图1 茅苍术挥发油抑菌金黄色葡萄球菌曲线
Fig.1 Growth curve of Rhizoma areactylodis lanceae volatile oils
against S.aureus
2 胞外蛋白含量的测定
用不同浓度的茅苍术挥发油处理后,4株菌株外
排蛋白的含量见表2~5,与对照组比较差异无统计学
意义(P>0.05)。
表2 茅苍术挥发油作用后ATCC25923胞外蛋白产量
及凝固酶效价的变化
Table 2 Changes of extracelular protein yield and coagulase titer
after Rhizoma areactylodis lanceae volatile oils effect on ATCC25923
茅苍术挥发油浓度
Concentrations
胞外蛋白质浓度(x±s,mg/L)
Extracelular protein concentrations
凝固酶效价
Coagulase titer
1/2MIC 17.28±3.44 1∶4*
1/4MIC 15.31±2.24 1∶8*
1/8MIC 18.46±5.81 1∶16
对照组 17.28±3.01 1∶16
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.05。
表3 茅苍术挥发油作用后临床株SA1.5胞外蛋白产量
及凝固酶效价的变化
Table 3 Changes of extracelular protein yield and coagulase titer
after Rhizoma areactylodis lanceae volatile oils effect on SA1.5
茅苍术挥发油浓度
Concentrations
胞外蛋白质浓度(x±s,mg/L)
Extracelular protein concentrations
凝固酶效价
Coagulase titer
1/2MIC 16.10±2.02 1∶8*
1/4MIC 17.54±1.38 1∶16*
1/8MIC 16.46±2.17 1∶16*
对照组 17.41±1.08 1∶64
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.05。
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表4 茅苍术挥发油作用后临床株SA2.3胞外蛋白产量
及凝固酶效价的变化
Table 4 Changes of extracelular protein yield and coagulase titer
after Rhizoma areactylodis lanceae volatile oils effect on SA2.3
茅苍术挥发油浓度
Concentrations
胞外蛋白质浓度(x±s,mg/L)
Extracelular protein concentrations
凝固酶效价
Coagulase titer
1/2MIC 19.12±4.62 1∶8*
1/4MIC 21.75±3.23 1∶16*
1/8MIC 22.27±4.99 1∶16*
对照组 19.78±1.04 1∶64
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.05。
表5 茅苍术挥发油作用后临床株SA4.12胞外蛋白产量
及凝固酶效价的变化
Table 5 Changes of extracelular protein yield and coagulase titer
after Rhizoma areactylodis lanceae volatile oils effect on SA4.12
茅苍术挥发油浓度
Concentrations
胞外蛋白质浓度(x±s,mg/L)
Extracelular protein concentrations
凝固酶效价
Coagulase titer
1/2MIC 17.41±1.18 1∶8*
1/4MIC 18.86±2.80 1∶16*
1/8MIC 18.86±2.17 1∶16*
对照组 19.12±0.60 1∶64
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.05。
3 凝固酶效价
1/2MIC和1/4MIC的茅苍术挥发油能减少标准
菌株ATCC25923凝固酶的产生而1/8MIC浓度时不
能抑制凝固酶的产生;1/2MIC、1/4MIC和1/8MIC挥
发油均能减少临床株凝固酶的产生,药物组金黄色葡
萄球菌凝固酶效价与对照组比较差异有统计学意义
(P<0.05)。
4 ɑ-溶血素活力
在血平板上生长时,临床株SA1.5和SA4.12均
不产 生 溶 血 环,无 ɑ-溶 血 素 产 生。标 准 菌 株
ATCC25923和临床株 SA2.3分别用 1/2MIC、1/
4MIC和1/8MIC挥发油处理后的溶血活力见图2,与
对照组比较差异有统计学意义(ATCC25923:1/
2MIC:t=5.424,P<0.01;1/4MIC:t=4.734,P<
0.01;1/8MIC:t=4.311,P<0.01;SA2.3:1/
2MIC:t=38.37,P<0.01;1/4MIC:t=39.48,P<
0.01;1/8MIC:t=30.83,P<0.01)(图2),且呈浓
度依赖。
A ATCC25923 B SA2.3
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.01。
图2 茅苍术挥发油作用后金黄色葡萄球菌ɑ溶血素产量变化
Fig.2 Changes ofɑ-toxin production of S.aureus
5 黏附分析
1/2MIC、1/4MIC和1/8MIC挥发油抑制标准菌
株ATCC25923和临床株SA1.5金黄色葡萄球菌对于
纤维蛋白原的黏附作用见图3,实验组黏附因子的量
与对照组比较差异有统计学意义(ATCC25923:1/
2MIC:t=8.206,P<0.01;1/4MIC:t=5.768,P<
0.01;1/8MIC:t=6.427,P<0.01;SA1.5:1/
2MIC:t=9.647,P<0.01;1/4MIC:t=7.161,P<
0.01;1/8MIC:t=5.574,P<0.01)。1/2MIC和1/
4MIC挥发油对SA2.3有显著抑制作用,1/2MIC挥
发油对SA4.12有显著抑制作用。
A ATCC25923 B SA1.5 C SA2.3 D SA4.12
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.01。
图3 茅苍术挥发油作用后金黄色葡萄球菌对纤维蛋白原
黏附能力的变化
Fig.3 Changes of S.aureus adherence to solid-phase fibrinogen
6 亚抑菌浓度茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌SA2.
3agrA、hla基因表达的影响
茅苍术挥发油处理组的AgrA基因和Hla基因的
表达量见图4。1/2MIC、1/4MIC和1/8MIC茅苍术
挥发油作用组金黄色葡萄球菌SA2.3agrA基因表达
量差异无统计学意义(P>0.05),其中1/8MIC 组
agrA表达量最高,为27.93%;挥发油处理组与对照
组相比差异有统计学意义(1/2MIC:t=22.07,P<
0.01;1/4MIC:t=23.69,P<0.01;1/8MIC:t=
21.14,P<0.01)。挥发油处理组 Hla基因表达量与
对照组相比差异有统计学意义(1/2MIC:t=93.49,
P<0.01;1/4MIC:t=80.83,P<0.01;1/8MIC:t
=86.23,P<0.01)。对比分析AgrA基因和 Hla基
因的表达量不呈线性相关。
*与对照组比较(Compared with control group),P<0.01。
图4 SA2.3的AgrA基因和Hla基因相对表达量
Fig.4 The relative expression of agrA and hla of SA2.3
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May 2014,Vol.9,No.5
[4] 卫生部艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病防治国家科技重大专
项实施项目管理办公室.发热呼吸道症候群监测实施方案[Z].
2009:5-9.
[5] 田正雄.青海省人口现状及特征[J].青海科技,2003,3:14-7.
[6] 许军,王开利,舒畅,等.2010年哈尔滨市发热呼吸道症候群的
病原学研究[J].中国公共卫生管理,2011,27(4):420-2.
[7] 刘艳芳,韩光跃,李岩,等.2011年河北省发热呼吸道症候群的
病毒病原学研究[J].中国病原生物学杂志,2013,8(3):239-
41,244.
[8] 邹明,郭丽茹,苏旭,等.天津市儿童急性上呼吸道感染病毒病
原学分析[J].中国病原生物学杂志,2013,8(10):924-6,930.
[9] 潘明,李天舒,刘李,等.成都市发热呼吸道症候群患者病毒感
染调查[J].预防医学情报杂志,2011,27(11):861-4.
[10] 唐志坚,易虎,李红,等.2008~2010年青海省流行性感冒病
毒监测结果分析[J].中国病原生物学杂志,2013,8(1):63-4.
[11] 于娟,李红,饶华祥,等.青海省2010~2012年H3亚型流感病
毒 HA1基因特性研究[J].中国病原生物学杂志,2013,8(10):
889-92.
[12] 彭丹,赵东赤.儿童急性呼吸道病毒混合感染的研究进展[J].
医学新知杂志,2010,20(3):186-8.
【收稿日期】 2013-12-28 【修回日期】
檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼檼
2014-02-26
(上接411页)
讨 论
实验结果表明,茅苍术挥发油能够抑制标准菌株
ATCC25923以及多株临床耐药菌的生长。亚抑菌浓
度的茅苍术挥发油对金黄色葡萄球菌外排总蛋白量没
有影响,但能够抑制金黄色葡萄球菌多种毒力因子的
产量。4株金黄色葡萄球菌在茅苍术挥发油作用后凝
固酶的分泌都受到抑制且呈浓度依赖性,其中两株在
1/8MIC时其黏附作用显著降低,说明茅苍术挥发油能
够减少细菌凝集因子的产量,从而抑制金黄色葡萄球
菌的进一步感染和传染。ɑ-溶血素的分泌也受到茅苍
术挥发油抑制,且呈浓度依赖性。表明茅苍术挥发油
具有减少ɑ-溶血素产生的作用,从而减轻金黄色葡萄
球菌对机体的侵害。
金黄色葡萄球菌中存在两类主要的调控系统———
TCRSs(二元调控系统)和SarA蛋白家族,TCRSs与
其他的转录因子以及SarA蛋白家族相互作用可以对
环境刺激产生反应,调节多种毒力因子的表达,从而调
节细菌对环境及宿主的适应能力。在二元调控系统
中,agr系统是目前在金葡菌中研究得较为清楚的一个
重要系统。agr基因包括两个转座子,RNAⅡ和 RNA
Ⅲ,分别由P2和P3启动子启动[9]。P2启动转录4个
基因agrB、agrD、agrC 和 agrA,以活化 RNAⅡ 和
RNAⅢ。P3 转录26个氨基酸,包括溶血素多肽。
AgrA为反应效应因子,AgrA的激活[10]启动RNAⅢ
的转录从而对毒力因子进行调控。金黄色葡萄球菌的
毒性就是由多种蛋白质和基因相互反馈而形成的网络
作用的结果[11]。通过检测茅苍术挥发油对金黄色葡萄
球菌AgrA和 Hla基因表达量的变化,证明茅苍术挥
发油差异性抑制了AgrA、Hla基因的转录推测可能是
通过抑制 AgrA转录,使 AgrA表达下调,导致agr启
动子P2、P3的转录下降,从而抑制下游基因的转录,
最终导致一些毒力因子的表达下调。由于 AgrA 与
Hla基因表达量并不线性相关,说明茅苍术挥发油除
了作用agr调控系统外,可能还作用于其他调控系统
或直接抑制 Hla基因的表达。由于 Hla基因的表达和
ɑ-溶血素分泌的变化并不完全一致,推测可能有其他
基因能够调控ɑ-溶血素的分泌。
综上所述,茅苍术挥发油能够抑制金黄色葡萄球
菌的生长,并且对多种毒力因子的表达有抑制作用,从
而减轻金黄色葡萄球菌感染后的炎症反应,起到预防
和治疗金黄色葡萄球菌感染的作用。
【参考文献】
[1] Lyon GJ,Wright JS,Muir TW,et al.Key determinants of recep-
tor activation in the agr auto inducing peptides of Staphylococcus
aureus[J].Biochemistry,2002,41(31):10095-104.
[2] Hwang JM,Tseng TH,Hsieh YS,et al.Inhibitory effect of at-
ractylon on tert-butyl hydroperoxide induced DNA damage and he-
patic toxicity in rat hepatocytes[J].Arch Toxicol,1996,70(10):
640-4.
[3] 王锡宁.茅苍术挥发油化学成分的分析研究[J].中国卫生检验杂
志,2003,13(3):295-7.
[4] 欧阳臻,杨凌宿,树兰,等.茅苍术挥发油的气相色谱-质谱指纹
图谱研究[J].药学学报,2007,55(9):968-72.
[5] 郭金鹏,王萍,孙如宝,等.苍术挥发油化学成分及其抗菌活性的
研究[J].时珍国医国药,2011,22(3):566-8.
[6] 王宇,戴传超,陈晏,等.茅苍术挥发油对三种内生真菌及七种外
源真菌的抑菌活性[J].应用生态学报,2009,20(11):2778-84.
[7] 汪家政,范明.蛋白质技术手册[M].北京:科学出版社,2001.
[8] Wolz C,McDevitt D,Foster TJ,et al.Influence of agr on fibrino-
gen binding in Staphylococcus aureus Newman[J].Infect Immun,
1996,64(8):3142-7.
[9] Novick RP,Geisinger E.Quorum sensing in staphylococci[J].
Annu Rev Genet,2008,42:541-64.
[10] Koenig RL,Ray JL,Maleki SJ,et al.Staphylococcus aureus
AgrA binding to the RNAIII-agr regulatory region[J].J Bacteri-
ol,2004,186(22):7549-55.
[11] 鲍行豪.金黄色葡萄球菌代谢产物在致病中的可能机理[J].卫
生研究,1998,27(S1):35-7.
【收稿日期】 2014-03-21 【修回日期】 2014-05-09
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中 国 病 原 生 物 学 杂 志
Journal of Pathogen Biology
2014年5月 第9卷第5期
May 2014,Vol.9,No.5