李 萌，李园白，刘方舟，王 静，杨 阳

（中国中医科学院中医药信息研究所 北京 100700）

抗生素是临床上用于治疗由细菌感染引起的疾病的首选治疗药物，并取得了相当好的疗效，但临床中抗生素过度地、不合理地使用，包括预防性使用抗生素，这些都导致了耐药性菌株的产生、发展，且情况日益严峻。耐药菌株的范围正在不断扩大，自首次被发现耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（Methicillin-resistant Staphylococcus Aureus，MRSA）后，从革兰氏阴性菌到革兰氏阳性菌，包括耐头孢类、耐碳青霉烯类、耐氟喹诺酮类等药物所致的多重耐药及泛耐药菌株［1］。由耐药菌株所引起的感染性疾病来势更加凶猛，常规抗生素很难抑制耐药菌株的生长，其发病率增高、治疗难度大、致死率高。多重耐药与泛耐药菌株的大面积爆发，导致患者面临着“无药可用”，其病死率明显提高，严重影响人类的生存与健康。

由于耐药菌株的大范围出现，研究学者们在研究抗菌作用机制、研发新型抗菌药物的同时,也把研究的重点针对于耐药菌株，包括如何提高其对抗菌药物的敏感性、如何逆转其耐药性等方面。中药含有多种有效的抗菌成分，中药及其复方的抗菌作用过程是多环节、多目标、多靶点的复杂作用过程。目前，鲜少有中药耐药菌的报道，这让中药逆转耐药性的作用研究引起大家的注意，也成为研究的热点之一。目前中药逆转耐药性机制的研究已取得一些可喜的研究进展。本文就中药及其有效成分逆转耐药性作用机制研究概况阐述如下，供同行们参考。

1 中药及其有效组分逆转耐药性的机制

1.1 抑制细菌生物被膜形成

细菌生物被膜是指细菌黏附于接触表面，并分泌多糖基质、脂质蛋白、纤维蛋白等，将其自身包绕其中而形成的大量细菌聚集膜样物[2]。生物被膜是为细菌适应环境而形成的，可以保护细菌免于抗菌药物的杀伤作用。通常情况下，形成生物被膜的细菌会对抗菌药物产生耐药性，因为生物被膜可降低菌体的代谢速率，降低药物向菌体内的渗透度，甚至促进其水解[3]。因此，近年来研究学者们的聚焦点主要集中在如何抑制生物被膜的产生、甚至是如何清除生物被膜。以期通过抑制或消除生物被膜，从而解决患者反复感染发作、患者机体出现耐药菌株等临床问题。

温红侠等学者[4]采用绿原酸干预铜绿假单胞菌体外生物被膜模型的方法进行研究,其研究结果表明绿原酸可以抑制铜绿假单胞菌的生物被膜形成,对早期和成熟的生物被膜具有破坏作用,对于生物被膜内铜绿假单胞菌与头孢他啶（CAZ）有协同杀菌作用,并且强于红霉素组。

同样是针对铜绿假单胞菌的生物被膜研究，宋鸿等学者[5]通过实验发现苦参水煎液能抑制铜绿假单胞菌黏附力，抑制其生物膜的形成；与左氧氟沙星联合作用后，生物被膜内存活菌数明显减少（P ≤0.05），可增强左氧氟沙星对生物被膜内细菌的杀菌作用。

细菌密度感应系统可以通过细胞间信号分子产物，介导细胞间的通信，这一过程可以调节细菌生物被膜的产生。当细菌的密度达到阈值时，则会激活介导通信的信号分子或抑制某个相关基因表达，从而对生物被膜的行程产生影响。因此细菌密度感应系统的作用机制研究将会成为抑制细菌生物被膜研究的新方向。李雪等[6]将主要研究对象选为AI-2 信号分子，该分子是细菌密度感应系统中的关键位点，通过luxS 基因的转录水平及其变化情况，探讨不同药物对AI-2分子的作用特点，以及其在表皮葡萄球菌形成过程中的生长规律；其研究结果表明，由月桂酸单甘油酯、壬酸或这两者组成的混合物，对生物被膜菌及AI-2分子有抑制作用，且当苦参碱与月桂酸单甘油酯、壬酸的混合物联用时，增强了对生物被膜菌及AI-2分子的抑制作用。

1.2 消除耐药质粒R

质粒是存在于细菌内染色体外，具有独立复制能力的、且对细菌生存非必需的小型共价闭合环状双链DNA 分子。作为遗传因子,在细菌细胞内普遍存在。R 质粒通过接合、转化、转导等不同方式，在菌株之间以较高频率进行转移，因而可以从耐药菌株转移到敏感菌株，扩大耐药菌株的范围。另一方面，在细胞分裂时,R质粒也不断进行复制，使其子细菌也带有耐药质粒,从而使耐药性能够以更快的速度传播。经过长期的实验研究，其结果发现中药及其提取物对R 质粒的一直或消除作用，体内实验效果明显强于体外实验效果。在体内细菌不仅受到药物的作用，机体复杂的内环境、机体中的免疫因素，都极有可能影响了细菌的生长变化。

于军等[7]将中药射干的提取液作为质粒消除剂，对铜绿脓假单胞菌（PA11株）分别在体内、体外进行质粒消除试验,使消除子恢复对抗生素的敏感性。其研究结果发现射干于体内外对铜绿假单胞菌有较强抑制作用。

张文平等研究表明[8]，以含千里光的小鼠血清作为质粒消除剂，对多重耐药大肠埃希菌进行了R 质粒体外消除实验。其研究结果表明含千里光的小鼠血清对R质粒的消除率要明显高于千里光水浸液。从R质粒消除的表型来看，含千里光的小鼠血清是的消除作用表现为多重耐药性的丢失，且以对四环素的耐药性消除最为明显，而经千里光水浸液的消除作用仅表现为单一耐药性的丢失。此外，除了因为血清中所含药物对R 质粒的直接消除作用，药物还可能对机体本身免疫功能起到激活或协同的作用。

1.3 抑制β-内酰胺酶（ESBLs）

钝化酶是由耐药菌株所产生的，破坏甚至灭活各种抗菌药物的活性。目前，细菌产生的钝化酶或灭活酶主要包括β-内酰胺酶[9]、氨基糖苷类抗菌药物钝化酶、氯霉素乙酰转移酶等。其主要通过水解或修饰抗菌药物，破坏抗菌药物的分子结构，从而起到耐药的作用。经过部分体外实验发现，具有清热解毒功效的中药，包括黄芩、黄连、黄柏等，可能对目前临床上分离出的产β-内酰胺酶的菌株具有一定的逆转耐药性作用。

刘平等[10]对黄柏、黄连、黄芩、连翘和千里光五种中药的水提物，采用琼脂对倍稀释法分别对高产AmpC 酶肺炎克雷伯菌和产ESBLs 大肠埃希菌的最低抑菌作用进行检测，检测其MIC。试验结果表明这五种中药的水提物对高产AmpC 酶肺炎克雷伯菌和产ESBLs 大肠埃希菌都有不同程度的抑制作用,其中抑制作用最好的黄芩水提物；且五种中药水提物对产不同酶的菌株抑菌作用相似。

贾云鹏等[11]用试管二倍稀释法确定三黄汤、黄连解毒汤、五味消毒饮三种中药复方对产酶大肠埃希菌的最小抑菌浓度（MIC），选取低于MIC 的不同浓度在规定时间下培养产酶大肠埃希菌,测定各中药不同浓度的逆转效果和最佳逆转浓度，提取ESBLs 并测定酶活性和含量。其结果发现三种中药复方均可对产酶大肠埃希菌的酶活性起到抑制作用，进而达到逆转细菌耐药性。

陈勇川等[12]依次测定黄芩苷/黄芩素与苯唑西林对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）的最低抑菌浓度（MIC）、细菌生长密度（OD），再以青霉素结合蛋白（PBPS2a）胶乳凝集试剂盒检测黄芩苷/黄芩素对PBPS2a生成的抑制效力。研究结果表明黄芩苷、黄芩素分别与苯唑西林协同作用时，对MRSA均有抑制作用，黄芩素的抑制作用明显优于黄芩苷，但MIC 的降低与两者的浓度并未显示出相关性。同时黄芩素对OD值有明显降低作用，且下降程度与其浓度的正相关，而黄芩苷对OD 值并无明显作用。黄芩苷和黄芩素均有抑制MRSA 的PBPS2a 表达的效果,且其抑制效果与黄芩苷和黄芩素同样正相关。

1.4 抑制耐药基因的表达

细菌的耐药性通常是由于细菌染色体基因突变或是获得外源耐药基因，以及这两种耐药机制并存而引起的。细菌能改变抗菌药物作用靶位的蛋白结构和数量，导致其与抗菌药物结合的有效部位发生改变，影响药物的结合，使细菌对该药物不再敏感。通常情况下，基因突变所引起的细菌耐药性是不可传播的，如细菌对氟喹酮类抗生素的耐药就是由细菌基因突变引起的，但大多数细菌的耐药性都是由于获得了外源耐药基因引起的。

鲍曼不动杆菌在临床上耐药情况严重，李娟等学者[13]从临床分离的53株鲍曼不动杆菌进行试验研究，其结果表明对临床常用的14 种抗菌药物耐药率均较高（大于50%），其中氨苄西林、头孢唑啉、头孢呋辛、头孢西丁耐药率最高；另一方面，实验发现白花丹醌与羰基氰化氯苯腙均显示了对庆大霉素、诺氟沙星、米诺环素和氯霉素的增敏作用,白花丹醌作为一种中药单体可能具有一定的耐药逆转作用。

游思湘等[14]筛选出6株对阿莫西林、头孢噻吩、环丙沙星、氧氟沙星、诺氟沙星等抗菌药均具有抗药性的、乳源性耐药金黄色葡萄球菌，通过对复方黄连注射剂的含药血清药理学研究，其结果发现盐酸小檗碱是其主要有效抗菌成分，因而复方黄连注射剂含药血清对耐药性金黄色葡萄球菌具有明显的耐药抑制作用。

大量研究表明，耐药岛是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）产生多重耐药行的主要机制之一，其中携带的mecA 基因的SCC-mec 耐药岛在MRSA 产生耐药行的过程中起着关键作用。此外，fem 基因家族和细菌胞膜上的主动外排系统也与MRSA的多重耐药性相关[15,16]。

管翠萍等[17]通过实验观察在黄芩提取物在不同抑菌浓度作用下对MRSA 耐药性的逆转效果，并通过荧光实时定量PCR 法检测耐药基因mecA 在mRNA 表达水平上的变化。其结果发现，当黄芩质量浓度为130 mol·L-1时，可有效下调mecA 的表达量。因为PBP2a蛋白是由mecA基因编码和调控的，该蛋白对β-内酰胺类抗菌药物的亲合力很低[18]，因此当mecA的表达量下降时，相应的PBP2a蛋白量也会降低，从而恢复MRSA菌株对β-内酰胺类抗菌药物的敏感性。

1.5 抑制耐药菌外排泵

细菌的主动外排机制可以使菌体主动排出其内部的抗菌药物，导致药物浓度降低，进而减弱甚至失去抗菌作用，导致耐药。其作用机制与细菌的多重耐药性有关，特别是与细菌外膜通透性改变产生协同作用，因而产生细菌的多重耐药性[19]。主动外排机制是多数耐药菌株的主要耐药机制之一，也是多重耐药性产生的重要原因之一。例如大肠埃希菌外膜基因的突变导致F、C 蛋白减少或缺失，使细菌的细胞壁或其外膜通透性改变，因而产生了多重耐药[20]。近年来研究发现，中药还可以通过抑制多种外排泵来逆转耐药。

宋战昀等学者[21]制备了64 种中药提取物，并分别对其进行含有norA 的多重耐药金黄色葡萄球菌菌株进行抑菌实验。研究实验结果中有14 种中药提取物（包括黄连、艾叶、地榆、柯子、木孜、乌梅、防己、半枝莲、柴胡、肉苁蓉、吴茱萸、大黄、金莲花和连翘）对金黄色葡萄球菌有不同程度的抑菌作用。从无抑菌作用的50种中药提取物中，筛选出对多重耐药金黄色葡萄球菌有抑制作用的外输泵蛋白抑制剂，得到浙贝母、射干、穿心莲、菱角四种中药提取物对人工构建的金黄色葡萄球菌多重耐药菌株都能起到一定的逆转耐药作用。

张弛等[22]检测中药单体白花丹醌、二氢丹参酮、葫芦素、盐酸小檗碱和紫胡皂苷d 对替加环素耐药鲍曼不动杆菌的抑菌作用；选取CCCP、PAβN 及白花丹醌作为外排泵抑制剂[23]，观察外排抑制试验结果。其研究结果发现与外排泵抑制剂CCCP、PAβN 相比较，白花丹醌与CCCP 的外排阳性率相同，且二者均高于PAβN。因此白花丹醌联合替加环素表现为相加作用，可能与外排泵抑制有关。

郭威等研究发现[24]外排泵MexAB-OprM主要在稳定生长期表达,穿心莲内酯对铜绿假单胞菌外排泵MexAB-OprM转录表达的抑制作用使其可恢复部分抗菌药物的敏感性,而这种作用并非通过抑制C4-HSL的分泌而实现。

2 讨论

中药抗菌具有较好的前景，它作用于抗菌的各个环节，一方面可以直接作用于微生物本身，例如小檗碱、大蒜素、鱼腥草素等中药有效成分；另一方面通过调动机体免疫系统的积极性，来杀灭微生物。调动机体免疫系统，能有效延缓甚至逆转细菌产生耐药性，因此部分中药或中药复方具有一定的抗菌作用。但是中药的抗菌作用相对周期较长，使用剂量也比较大［25］，因此可以考虑在临床上，中药与抗生素联用或提取其有效成分进行化学结构改造以增强抗菌效果。

目前针对中药及其有效成分的抗菌及逆转耐药机制的研究，主要是以体外试验为主，并且大部分是针对单独耐药菌株的研究，而针对菌群的研究相对较少。中药发挥抗菌作用不仅是杀灭细菌，更是在于调节和平衡菌群与人体之间的状态，这与我们常说的在消灭感染的同时要维持菌群平衡的理念相吻合。但中药及其有效成分作用于人体或是靶器官是一个多层面、多环节的复杂过程，其抗菌作用机制、逆转细菌耐药性作用机制、各有效成分的作用靶点、作用途径之间是否具有协同作用等问题还有待进一步的深入研究。