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，能致多種動物的沙門氏菌病。據(jù)美國食品藥品監(jiān)督管理局統(tǒng)計，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，每年有超過300萬人次感染沙門氏菌。同時沙門氏菌也給畜牧養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失，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，并進而殺死細(xì)菌，極強的選擇性壓力，誘導(dǎo)了細(xì)菌耐藥性的產(chǎn)生。沙門氏菌菌毛使其運動系統(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，國內(nèi)外未見檸檬醛在抑制沙門氏菌滑動運動功能和制備沙門氏菌滑動運動抑制劑的報道。
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運動功能抑制劑中的應(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)基上的的滑動運動，還發(fā)現(xiàn)檸檬醛抑制沙門氏菌黏附HeLa細(xì)胞，并對沙門氏菌感染小鼠具有保護作用。
檸檬醛對沙門氏菌生長的影響
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比例擴培至600nm處吸光度(OD600nm
)為0.3左右，量取菌液平均分裝至五個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測定每組樣品的OD600nm，直至生長至平臺期。
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(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(橫軸表示時間，縱軸表示測定值)
綜上所述，以沙門氏菌菌毛表型進行抑制劑篩選，對擬篩選到的檸檬醛進行評價。體外試驗以沙門氏菌黏附和入侵HeLa細(xì)胞為模型，測定檸檬醛對沙門氏菌介導(dǎo)的細(xì)胞黏附和入侵的影響，同時檸檬醛在有效濃度范圍內(nèi)不影響沙門氏菌的正常生長，表明檸檬醛對沙門氏菌的功能抑制作用是通過非抑菌或殺菌機制實現(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運動的功能為靶標(biāo)的藥物制備提供理論基礎(chǔ)和思路。
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