苦参碱对外膜蛋白A的调控在大肠埃希菌生物被膜形成中的作用研究

Escherichia coli (E.coli) is the common pathogenic bacteria causing peritoneal dialysis (PD)-associated peritonitis. Episodes of PD-associated peritonitis are more reiterative, however, the exact mechanisms underlying their increaseing peritonitis are yet to be determined. Biofilm (BF) formation is the preferred mode of growth of Escherichia coli in the surface of peritoneal dialysis catheter and is considered involving in the drug resistance.The outer membrane protein A (OmpA) have been confirmed as a target for inhibiting BF formation. In our previous studies we found that sophora flavescens had the interventional effect of E.coli BF formation. Sophocarpidine is the active ingredient of sophora flavescens which also could inhibit BF formation.We also found OmpA mRNA was down-regulated. So the aim of the present study is to investigate the relationship between sophocarpidine and OmpA. We intend to establish a model of sophocarpidine interfere with E.coli biofilms in vitro, detect the expression of OmpA ， regulatory molecule Sigma E and MicA's expression in different stages of BF formation，and observe the effect of sophocarpidine for over-expressed OmpA's ability of E.coli BF formation . We verify whether the inhibition of BF formation after intervention of sophocarpidine is caused via OmpA pathway.

大肠埃希菌（Escherichia coli，E.coli）所致的腹透相关性腹膜炎反复发作的确切机制尚未明确，多认为与形成生物被膜（Biofilm，BF）相关。E.coli以BF形式粘附于腹膜透析管表面生存。细菌外膜蛋白A （OmpA）被证实是抑制BF形成的一个靶点。前期研究我们发现苦参水煎液对E.coli的BF有干预作用，可抑制E.coli的BF的形成。预实验中发现苦参碱同样有干预E.coli的BF形成作用，同时发现OmpA基因 mRNA水平下调。本研究目的在于了解苦参碱抑制BF形成的作用是否与OmpA有关。本研究拟用苦参碱干预体外E.coli的BF模型；检测BF各阶段的OmpA、调控分子Sigma E及MicA的表达状况，进一步研究苦参碱对过表达OmpA菌株形成BF的能力影响，验证苦参碱抑制E.coli BF形成是否通过OmpA通路所致。

大肠埃希菌（Escherichia coli，E.coli）所致的腹透相关性腹膜炎反复发作的机制尚未明确，多认为与形成生物膜（Biofilm，BF）相关。 E.coli 以 BF 形式粘附于腹膜透析管表面。细菌外膜蛋白 A（OmpA）被证实是抑制 BF 形成的一个靶点。预实验中发现苦参碱有干预 E.coli 的 BF 形成作用，同时发现 OmpA 的 mRNA 水平下调.本研究目的在于了解苦参碱抑制 BF 形成的作用是否与 OmpA 有关。 .研究内容和结果：㈠不同抑菌浓度苦参碱对大肠埃希菌体外生物膜形成的抑制作用：苦参碱和左氧氟沙星对大肠埃希菌的最低抑菌浓度（MIC），苦参碱MIC为4096μg/ml，左氧氟沙星MIC 0.015625 μg/ml。发现第1、3、7天，活菌计数及结晶紫半定量中1/2MIC苦参碱组与空白组相比可以抑制大肠埃希菌生物膜的形成，与1/2MIC左氧氟沙星相比无统计学差异。.㈡苦参碱对大肠杆菌生物膜形成的影响：①对OmpA的调控作用：1、2、4MIC苦参碱组和1MIC左氧氟沙星组与空白对照组相比，在生物膜形成的中（3天）、晚（7天）期，OmpA在蛋白水平上的表达均减少。②对OmpA的mRNA表达的影响，1/2MIC左氧氟沙星组和1/2 、1/4、1/8、1/16MIC苦参碱组与空白组相比在第1、3、7天均能抑制ompA的mRNA表达，不同时期、不同浓度苦参碱对其mRNA表达量影响无统计学差异。③MicA的调控作用，抑制实验中，无论在生物膜形成的早、中、晚期，在大于1/4MIC的苦参碱作用下，MicA的表达量较空白对照组相比均有所增加；破坏实验中，1、2、4MIC苦参碱组、1MIC左氧氟沙星组与空白对照组比较，在生物膜中、晚期加入药物，MicA的表达量均有所增加。④σE的调控作用，抑制实验中，无论在生物膜形成的早、中、晚期，在低于MIC的苦参碱作用下，σE的表达量较空白对照组均有所增加；破坏实验中，1、2、4MIC苦参碱组与空白对照组相比，在生物膜中、晚期加入药物，σE的表达量均有所增加。.苦参碱在大肠杆菌生物被膜形成前或形成后，都可以促进σE和MicA的表达并抑制OmpA的表达。OmpA的下调伴随着σE和MicA的增高，这可能是通过σE-MicA-OmpA的途径抑制生物膜的形成或促进生物膜的降解。