2种氟喹诺酮类抗生素与群体感应抑制剂对E. coli的联合毒性效应

作者：赵远帆; 张瑾^*; 曾健平; 张静; 张颖

来源：生态毒理学报, 2023, 18(06): 27-38.

• 氟喹诺酮类抗生素
• 群体感应抑制剂
• E. coli
• 联合毒性
• 分子对接

抗生素滥用带来严重的细菌耐药性，威胁生态环境和人体健康。群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors, QSIs)作为一种理论上难以引发细菌耐药性的新型潜在抗生素替代品，被建议单独使用或与传统抗生素联合使用。因此，考察抗生素与QSIs联合作用效应及其作用机理对其在环境中可能产生的联合暴露风险评估具有重要的参考意义。以应用较广泛的2种氟喹诺酮类药物氧氟沙星(ofloxacin, OFL)、左氧氟沙星(levofloxacin, LEV)和1种新型抗菌剂群体感应抑制剂4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮(4-hydroxy-2,5-dimethyl-3(2H)-furanone, HDMF)为研究对象，运用直接均分法和均匀设计射线法分别设计3个二元和1个三元混合物体系，每个体系包含5条具有不同组分浓度比的射线。应用时间毒性微板分析法测定3种药物及其混合物体系对大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)的毒性，应用拟合归零法分析混合物的毒性相互作用及相互作用强度，采用分子间对接技术来探讨可能存在的作用机理。结果表明，HDMF、OFL、LEV对E.coli均具有浓度、时间依赖毒性，以半数效应浓度负对数为毒性指标，3种药物在同一暴露时间毒性顺序：LEV>OFL>HDMF。3种药物的二元混合物体系相互作用类型有拮抗/协同作用，而三元混合物体系的作用类型为协同作用，且作用类型和强度受混合物组分、暴露时间和浓度影响。氟喹诺酮类药物混合物体系中，因药物竞争结合蛋白点位而呈现出拮抗作用。在氟喹诺酮类药物和QSIs混合体系中，QSIs会破坏细菌的生物膜，使氟喹诺酮类药物更容易接触细菌造成损伤，从而呈现协同作用。但随着暴露时间的延长，氟喹诺酮类药物会对DNA造成损伤进而减少QSIs作用蛋白的产生，呈现出拮抗作用。

• 单位
  安徽建筑大学