近日,北京农学院动物科学技术学院、动物医学院青年教师刘晓晔副教授团队在国际天然药物领域权威期刊Phytomedicine(IF=11.29)发表题为“Quercetin as tigecycline adjuvant reverses multidrug-resistant Acinetobacter baumannii infection”的研究论文,系统揭示了天然黄酮类化合物槲皮素作为替加环素佐剂,通过抑制外排泵和破坏细胞膜双重机制逆转多重耐药鲍曼不动杆菌耐药性的新策略,并在小鼠肺炎模型中验证了体内疗效,为破解“最后防线”抗生素耐药困境提供了源自天然产物的解决方案。

鲍曼不动杆菌(AB)是一种广泛分布于医院环境的革兰氏阴性条件致病菌,被WHO列为关键优先级病原体。替加环素是目前治疗多重耐药鲍曼不动杆菌感染的“最后防线”药物之一,但鲍曼不动杆菌已通过过表达外排泵对替加环素产生耐药性,一旦失效临床将面临无药可用的严峻局面。天然产物因其多靶点、多机制协同作用的特点,被视为抗生素增效剂的重要来源。刘晓晔副教授团队长期致力于宿主导向的抗菌药物研发工作,聚焦中药黄酮的宿主导向抗菌研究,本研究即在这一研究框架下系统探索槲皮素作为替加环素佐剂的增效策略和分子机制。研究发现槲皮素在全部受试菌株中均表现出显著协同作用,使替加环素的最小抑菌浓度降低了4至32倍。

图1:槲皮素与替加环素联合用药的协同抗菌效果
研究揭示,槲皮素通过“双重打击”机制有效提升替加环素疗效:一方面破坏细菌细胞膜通透性以促进药物进入,另一方面竞争性抑制外排泵以减少药物外排,从而显著提高替加环素胞内蓄积浓度并放大其对蛋白质合成的抑制效应。在小鼠急性肺炎模型中,联合用药在改善肺组织病理、减轻水肿、降低细菌载量及炎性因子等方面均显著优于单药,且实现全部存活,安全性良好。该研究为天然黄酮类化合物作为抗生素佐剂提供了从分子机制到体内疗效的完整证据链,在“减抗增效”和合理用药方面具有广阔应用前景。

图2:槲皮素与替加环素协同抗菌机制示意图
北京农学院已毕业研究生孙志刚(现就读于广西大学博士研究生)、研究生蔡子雯和卞洋洋为论文共同第一作者,刘晓晔副教授为论文主导通讯作者,英国苏格兰农学院(SRUC)李冰洁研究员为并列通讯作者。中国农业大学朱奎教授为本研究提供了临床分离菌株,并给予了大力支持。研究工作得到了国家自然科学基金(32202864)、北京农学院储备项目(BUA-KYCB-2026001)、国际合作横向项目(BUA-202500958)等项目的支持。
研究团队将继续聚焦“减抗增效”国家战略需求,持续开展天然产物抗菌佐剂的挖掘与机制研究,同时开展配套药物递送制剂的研究,不断产出高水平科研成果,为加快实现高水平农业科技自立自强贡献智慧和力量。本团队后续研究将继续针对AB菌等耐药菌,开展CD策略研究(C:natural compounds天然化合物产物;D:Drug or delivery药物或者递送体系)。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0944711326008524