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新型肽聚糖水解酶抑制剂调控自溶素介导的MDP-NOD2通路缓解MRSA感染性肺炎
Authors Yang Y, Yao Z, Zhang J, Shao W, Li B , Wu H, Tang W, Zhang J
Received 17 December 2023
Accepted for publication 15 March 2024
Published 26 March 2024 Volume 2024:17 Pages 1231—1242
DOI https://doi.org/10.2147/IDR.S455339
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Editor who approved publication: Professor Sandip Patil
目的: 首次系统阐明二苯基脲类化合物ZJ-2作为新型PG水解酶抑制剂干扰MRSA肽聚糖稳态的抗菌和抗炎作用机制,以期丰富MRSA肽聚糖水解酶的抗菌新靶点,拓展以临床为导向的抗菌药物的开发新策略。
方法: 构建MRSAUSA300野生菌株(WT)和突变株(ΔatlA)感染的体外培养模型和小鼠肺炎模型,采用药敏实验、溶血毒素分析、微量分析、qRT-PCR和ELISA 等方法体内外研究化合物ZJ-2对细胞壁PG和自溶素调节系统的作用机制。
结果 在MRSAUSA300的野生型(WT)组中,观察到ZJ-2显著抑制细菌自溶活性、细菌生长、毒素分泌和促炎因子,而在敲除atlA基因(ΔatlA)组中,这些抑制作用因PG稳态失衡而减弱;TritonX-100实验观察到ZJ-2对细胞自溶的抑制作用,表明ZJ-2是抑制PG水解,而不是像万古霉素那样抑制PG合成;ZJ-2还明显下调肽聚糖水解酶(PGH)相关基因(sprX、walR、atlA和lytM)的表达,降低PG、胞壁酰二肽(MDP)、细胞因子和溶血毒素的水平,而Δatl组中通过干扰PGH基因调控和PG稳态来缓解ZJ-2这种抑制作用;在小鼠MRSA肺炎模型中,同样,也证实ZJ-2可以抑制细胞中核苷酸结合寡聚化结构域蛋白2(NOD2),减少PG和新生PG片段MDP的生成,降低一系列的抗炎和抗菌免疫反应,以呈现快速杀菌活性。
结论: 二苯基脲类化合物ZJ-2可能是一种新型PG水解酶抑制剂,通过干扰自溶素(AtlA)介导的PG稳态来破坏革兰氏阳性菌细胞壁完整性,下调PG相关水解酶的活性,减少新生PG片段MDP的生成,抑制MDP-NOD2通路,清除生物膜,减少炎症因子的释放,起到快速杀菌和抗炎的作用。本研究为治疗多药耐药病原菌感染提供了新思路。