奈诺沙星对军团菌感染后巨噬细胞内抗菌活性及细胞因子分泌影响的研究

目的:军团菌肺炎常为重症肺炎,病死率高。其病原体军团菌是一种兼性细胞内寄生的革兰氏阴性杆菌,机体感染后军团菌在肺部巨噬细胞内繁殖。因此药物能否在细胞内发挥抗军团菌作用对于军团菌肺炎的治疗成败至关重要。奈诺沙星作为一种新型的无氟喹诺酮类药物,其对军团菌细胞内抗菌活性尚未见报道。本研究拟建立军团菌感染的巨噬细胞模型,探讨奈诺沙星对军团菌感染后细胞内的抗菌活性,并与其他4种抗军团菌药物进行对比;检测在药物环境下,军团菌感染后巨噬细胞分泌细胞因子的水平,为军团菌感染的临床用药提供参考。研究方法:本实验所用巨噬细胞为人单核细胞THP-1经佛波酯刺激诱导分化而来;实验所用菌株为实验室既往从环境和临床上分离的6株嗜肺军团菌(Legionella pneumophila,LP)菌株和保存的LP 1型标准菌株(ATCC33152)。应用微量肉汤稀释法测定红霉素、阿奇霉素、环丙沙星、左氧氟沙星和奈诺沙星对每株军团菌菌株的最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC)。巨High Medication Regimen Complexity Index噬细胞贴壁培养后加入军团菌菌悬液,调整军团菌与巨噬细胞数目比例为1:1,共同培养2h,2h后无菌的磷酸盐缓冲液(phosphate buffered saline,PPUN30119 IC50BS)洗去未被巨噬细胞吞噬的军团菌后继续培养24h,获得军团菌感染的巨噬细胞模型,镜下见巨噬细胞内存在大量含军团菌的吞噬小体,裂解细胞进行平板涂布培养后可见军团菌生长,证明军团菌感染的巨噬细胞造模成功,用稀释涂布平板法计算加药前军团菌的细菌数目。之后分别加入上述5种药物,测定在不同药物浓度下、加药后第1天至第7天共7个时间点细胞内军团菌数目随时间变化情况,分析红霉素、阿奇霉素、环丙沙星、左氧氟沙星和奈诺沙星对军团菌细胞内抗菌活性的差异。收集军团菌感染的巨噬细胞在MIC浓度下的阿奇霉素、左氧氟沙星和奈诺沙星培养时的培养上清,用Luminex检测技术测定上清中细胞因子MCP-1,TNF-α,IL-1β和IL-6分泌水平。结果:环丙沙星、左氧氟沙星和奈诺沙星三种喹诺酮类药物在相应的MIC药物浓度时,对细胞内军团菌的抗菌效果显著,军团菌数目快速下降,在给药后第5天均可使细胞内军团菌数目达到本实验最低检测限(50CFU/ml)以下;而大环内酯类药物在MIC浓度时,军团菌数目下降缓慢,在本实验观察终点即给药后第7天仍有10~3CFU/ml细菌生长。对比喹诺酮组与大环内酯类组前三天细胞内军团菌数目,喹诺酮组显示明显的抑制细菌增殖作用,两组有统计学差异(P<0.05)。三种喹诺酮类药www.selleck.cn/products/SB-431542物在1/4MIC浓度下仍能抑制军团菌增长,其中奈诺沙星较环丙沙星和左氧氟沙星更佳。奈诺沙星在MIC浓度时,在给药后第3天即可使细胞内军团菌数目接近本实验的最低检测限,且在1/2MIC浓度下第4天仍可使军团菌数目低于最低检测限;而环丙沙星和左氧氟沙星仅在MIC浓度下、给药后第5天才可使军团菌数目低于最低检测限。在培养上清的细胞因子检测实验中,军团菌感染的巨噬细胞分泌的MCP-1、TNF-α、IL-1β和IL-6在无药对照组和阿奇霉素组中不断升高。而左氧氟沙星和奈诺沙星组中,军团菌感染的巨噬细胞分泌的MCP-1和IL-6呈现先增高随后减少的趋势;IL-1β不断增高,但增加幅度明显低于无药对照组和阿奇霉素组;TNF-α不断下降。结论:无氟喹诺酮新药奈诺沙星对军团菌具有良好的细胞内抗菌活性;奈诺沙星在细胞内对军团菌的快速杀菌作用优于左氧氟沙星和环丙沙星;喹诺酮类药物较大环内酯类药物对军团菌具有更佳的抗菌活性;在药物环境下巨噬细胞感染军团菌后,喹诺酮类药物组的细胞因子分泌低于大环内酯药物。