基于光动力治疗多重耐药菌感染的方法和机制研究

由多重耐药菌引起的感染已经成为严重威胁患者健康和医疗安全的普遍问题。目前的抗感染治疗药物和方法对此类感染的疗效都十分有限。光动力疗法（Photodynamic Therapy, PDT）杀灭微生物具有效率高、抗菌谱广、无耐受性等优点，有望成为治疗耐药菌感染的新方法。我国医院感染的多重耐药菌主要是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、多重耐药的肠杆菌、多重耐药的鲍曼不动杆菌和多重耐药的铜绿假单胞菌，目前仍缺乏针对这些菌株的新型光敏剂、光动力方案、作用机理等的研究，本课题拟通过新型光敏剂的筛选；基于新型光敏剂的PDT灭活四种多重耐药菌的方法及机理；PDT治疗动物多重耐药菌感染的方法及作用机理；细菌外排泵对PDT灭活多重耐药菌的影响；PDT对细菌毒素的灭活效应等内容的研究，建立基于新型光敏剂的PDT治疗多重耐药菌感染的新方法，揭示其作用规律和机制，为临床应用PDT治疗多重耐药菌感染提供治疗方案和理论基础。

由多重耐药菌引起的感染已经成为严重威胁患者健康和医疗安全的普遍问题。目前的抗感染治疗药物和方法对此类感染的疗效都十分有限。光动力疗法（Photodynamic Therapy, PDT）杀灭微生物具有效率高、抗菌谱广、无耐受性等优点，有望成为治疗耐药菌感染的新方法。我国医院感染的多重耐药菌主要是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、多重耐药的肠杆菌、多重耐药的鲍曼不动杆菌和多重耐药的铜绿假单胞菌，目前仍缺乏针对这些菌株的新型光敏剂、光动力方案、作用机理等的研究，本课题拟通过新型光敏剂的筛选；基于新型光敏剂的 PDT 灭活四种多重耐药菌的方法及机理；PDT 治疗动物多重耐药菌感染的方法及作用机理；细菌外排泵对 PDT 灭活多重耐药菌的影响；PDT 对细菌毒素的灭活效应等内容的研究，建立基于新型光敏剂的 PDT 治疗多重耐药菌感染的新方法，揭示其作用规律和机制，为临床应用 PDT 治疗多重耐药菌感染提供治疗方案和理论基础。. 本项目已完成了计划的全部研究内容。主要研究结果如下：（1）设计合成并筛选出一个对四种多重耐药菌均具有效杀伤作用的光敏剂（Ru3），体外实验示其介导的PDT对多重耐药的金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌和鲍曼不动杆菌均能达到有效杀菌效果。（2）PDT作用后多重耐药菌出现菌体皱缩、菌壁破坏、内容物外溢等超微结构的变化，提示膜结构是PDT损伤细菌的一个重要作用位点。启发我们在今后光敏剂的设计与开发中，应着重设计易于与细菌壁特异性结合，在照光后可通过快速破坏膜结构而致细菌快速死亡的光敏剂。尽量避免照光前光敏剂跨膜转运入菌体，从而避免对细菌遗传物质的影响。（3）抗多重耐药菌皮肤感染的在体动物实验结果表明PDT对细菌的繁殖有显著抑制作用，同时提示感染早期进行PDT干预以及重复治疗的必要性。（4）作用机制的研究结果示PDT在杀伤局部细菌的同时，可降低炎性因子水平，减轻局部炎症反应，促进感染创面愈合。而Ru3介导的PDT对细菌主要毒素V8无显著破坏作用，这与其他研究组采用MB为光敏剂的研究结果不同，还需在今后的研究中继续探索可破坏细菌毒素所需的光敏剂特性。（5）外排泵抑制剂PaβN的加入显著提高了Ru3 PDT多重耐药对铜绿假单胞菌的杀伤效果，这一结果预示着外排泵抑制剂与抗菌PDT联用的可能性。