葡萄糖對萬古黴素促進抗萬古黴素金黃葡萄球菌生物膜增生的影響

金黃葡萄球菌為世界各地重要院內及社區感染病原菌，多重抗藥性菌株的持續增加，使得臨床治療更為棘手且面臨嚴峻挑戰。我們有興趣探討，對於抗藥性菌株使用所抗之抗生素治療時所產生的影響。我們先前結果顯示，在對細菌致死濃度下，作用於細胞壁 (如萬古黴素) 類的抗生素及複方璜胺類 (SXT)，會有如環境刺激物，活化抗藥菌株內的σB轉錄因子。萬古黴素為治療多重抗藥性菌株的主要抗生素，我們尤其想探究萬古黴素治療抗萬古黴素金黃葡萄球菌 (VRSA) 的影響。受萬古黴素活化的 σB會改變下游致病因子的表現，並使細菌對細胞毒性增加。我們也發現萬古黴素會促使部份抗藥菌株自我裂解，進而導致生物膜大量增生。最近結果顯示，萬古黴素在越高的葡萄糖濃度下會促使更多生物膜增生，但當環境葡萄糖用鑿時，其反會促使生物膜解構。由以上活體外實驗結果推測，對抗藥性菌株的不適當用藥，可能在臨床治療上造成不良結果，因此本實驗欲建立活體動物模式來探討此一可能性。糖尿病患常易受到慢性感染，且多項研究發現慢性感染與細菌生物膜生成有關。我們計劃建立糖尿病小鼠感染模式，來研究糖尿病的高血糖環境下，受到抗藥菌株感染且不適當的用藥治療，是否更易促使生物膜大量增生。我們將使用 streptozotocin進行腹膜注射，誘發小鼠產生糖尿病，再於小鼠背部皮下埋入導管且致染，進行生物膜生合成分析。同時利用定量即時聚合酶連鎖反應 (qRT-PCR)，對生物膜生合成相關的基因表現進行定量，來探討高糖環境下，萬古黴素加強VRSA生物膜生成的分子機制。於環境葡萄糖耗盡時，萬古黴素會促使已形成的生物膜解構，推測萬古黴素會刺激 VRSA釋放生物膜解構物質至培養環境中。我們將使用蛋白質電泳及質譜分析試圖鑑別是否有蛋白質產物，或是使用高壓液相層析儀鑑別是否有可溶於酚類的調節物(phenol-soluble modulins)，造成生物膜解構。接續進行蛋白酶或是核酸酶表現及功能性分析，探討其對生物膜解構的影響。最後藉由 qRT-PCR分析生物膜解構相關基因的表現，來架構萬古黴素在葡萄糖耗盡時，促使生物膜解構的分子機制。預期本研究可使我們更進一步瞭解，對感染抗藥性菌株不適當的用藥時宿主的反應。

系統編號:PC10207-0069
原計畫編號:NSC102-2320-B182-021