以病原菌群体感应系统为靶标的新型抗菌药物的研究进展

近年来,日益严重的细菌耐药性成为全球关注的焦点,尤其是南亚发现的新型超级细菌几乎对绝大多数抗生素都具有抗性,在世界范围内引起了恐慌。对病原菌致病机制的研究发现,许多病原菌的致病机制都依赖细菌群体感应系统的调节和控制。筛选高效的群体感应抑制剂有望成为解决细菌感染以及耐药性问题的一个有效途径。本文主要阐述了细菌群体感应信号调控系统、群体感应抑制因子体外筛选模型及体内动物模型评价,群体感应抑制因子的研究近况等内容。     

铜绿假单胞菌群体感应系统研究进展

目的:综述铜绿假单胞菌群体感应系统研究进展,从而寻找铜绿假单胞菌治疗的新方向。方法:查阅近年来国内外相关文献并对其进行总结。结果:群体感应系统是细菌依赖细胞密度,通过自诱导分子进行细胞间交流的信号传递系统。当自诱导分子达到阈值时启动群体感应系统从而调节基因表达。结论:群体感应系统参与细菌毒素的释放和生物膜的形成,因此通过抑制群体感应系统降低铜绿假单胞菌的致病性和耐药性成为抗感染治疗药物新靶点。     

铜绿假单胞菌群体感应系统及其抑制剂的研究进展

铜绿假单胞菌耐药严重,形成的感染严重威胁患者健康.群体感应是细菌密度依赖的群体调控行为.细菌利用可扩散的信号分子监控周围同种或异种细菌的密度,调控特定基因的适时、协同表达.群体感应系统参与调控铜绿假单胞菌的致病性和耐药性,备受关注.深入研究铜绿假单胞菌的群体感应系统,可阐明该菌的群体行为调控机制及致病机制,由此研发铜绿假单胞菌群体感应系统的抑制剂,对缓解该菌的耐药并根除其感染具有重要意义.本文就铜绿假单胞菌群体感应系统及其抑制剂的研究进展做一综述.     

肺炎链球菌群体感应系统的调控机制及其抑制剂的研究进展

群体感应系统是一种涉及信号分子密度依赖性识别的细胞间交流系统。肺炎链球菌是一种常见的条件致病菌,通常无症状地定植在人类的鼻咽部,当机体免疫力下降时可引起多种疾病。近年来研究表明肺炎链球菌的致病性和耐药性与群体感应有关,提示可以通过群体感应系统对其进行抑制。群体感应抑制剂具有不易诱导抗生素耐药、增强细菌生物膜对抗生素敏感性等优点。概述了肺炎链球菌群体感应系统的调控机制,如通过外排泵基因过表达诱导抗生素耐药、调控毒力因子和调控生物被膜的形成,归纳了植物源性、人工合成的群体感应抑制剂和具有群体感应抑制剂特性的药物3类群体感应抑制剂对肺炎链球菌群体感应系统的抑制作用,为肺炎链球菌群体感应抑制剂的筛选和肺炎链球菌的临床治疗提供参考。     

铜绿假单胞菌的群体感应系统及其抑制剂研究进展

群体感应系统(quorum sensing system, QS)是一种微生物细胞与细胞间的交流系统。铜绿假单胞菌是该系统的典型代表,可调控细菌产生对抗生素的耐药、形成生物膜、产生毒力因子,并且减弱宿主的免疫应答。群体感应系统抑制剂(quorum sensing inhibitors, QSIs)在不影响细菌生长的前提下可降低细菌的毒性,且增强细菌生物膜对抗生素治疗的敏感性,这些特点使QSIs成为目前抗感染领域的研发热点。本文就铜绿假单胞菌的群体感应系统及QSIs的研究进展进行了综述。     

抗细菌毒力的药物治疗

因各种耐药细菌的出现和蔓延,亟需开辟新的抗感染途径。抗细菌毒力靶向药物治疗能选择性地遏制目标菌的不同毒力因子如黏附素、细菌毒素、Ⅲ型分泌系统、细菌生物膜、群体感应及双组分系统等,有效预防和治疗多种感染疾病。这类药物并不直接影响菌体的存亡,故能有效降低细菌耐药的流行,弥补了现行抗感染药物的不足,是研发抗感染新药的重要途径     

密度感应系统——细菌信号分子研究进展

细菌利用散在的细胞间信号分子产物介导细胞间通讯的这个整个过程被叫做密度感应系统。这些信号分子在细菌基础水平时产生,生长过程积累。当细菌密度达到阈值时信号分子则激活或抑制相关系列基因表达,从而影响毒力因子、生物膜等的产生。在抗生素耐药及多重耐药不断增加的背景下,研究者们希望明确此系统作用机制,了解可否寻找抑制它的物质并将其应用于临床协同抗生素治疗。但密度感应系统远比预想的复杂,不同细菌甚至是同种细菌不同分型可能有差异,同一细菌也可能有不同密度感应系统。故本文综述了目前研究较多的多种细菌的密度感应系统及其信号分子作用机制。     

铜绿假单胞菌群体感应系统与生物膜形成

群体感应（quorum-sensing，QS）系统是细菌依赖于群体密度的信号交流机制，细菌依靠该机制对外界环境变化作出协调统一的应答。目前对铜绿假单胞菌的QS系统已有较深入的研究，该菌的QS系统由两种相互作用的酰化高丝氨酸内酯（AHL）及非-AHL分子调节系统组成，在转录或转录后水平上对细菌的群体行为作出调节。针对QS系统的抗生素将为治疗细菌生物膜感染带来广阔前景。     

微生物群体感应调节信号分子N-酰化高丝氨酸内酯研究进展

近10年来,小分子介导的微生物群体感应调节受到广泛关注。介导微生物群体感应调节的信号分子包括AIP、AI-2、DKPs、DPD、N-酰化高丝氨酸内酯（AHL）等,其中AHL成为研究热点,研究表明其具有潜在的抗菌、抗肿瘤、免疫抑制和诱导细胞凋亡等作用。目前对AHL介导微生物群体感应调节机制研究较多,而对于此类化合物的合成及其构效关系研究还处于初步阶段。本文就AHL类似物的群体感应调节机制、构效关系、生物合成和化学合成方法加以综述。     

铜绿假单胞菌中群体感应系统的研究进展

群体感应系统(quorum sensing)是一种细菌细胞与细胞间的信号传递系统。细菌通过可扩散的小分子信号分子感知细胞群体的密度,从而引起一些特定基因在细菌群体中的协调表达。铜绿假单胞菌中的QS系统包括LasI/LasR和RhlI/RhlR两条主要的信号系统和喹诺酮信号系统。本文系统地介绍了铜绿假单胞菌中QS系统的研究现状和相关应用。     

二酮哌嗪类化合物诱导海洋共栖细菌NJ6-3-1产生抗菌活性的研究

目的 选择一株具有抗茵活性的海绵共栖细菌NJ6-3-1为实验茵株,研究其抗茵物质的代谢是否受到群体感应诱导信号分子的调控.方法研究在不同生长条件细菌NJ6-3-1代谢物的抗茵活性与细胞密度的关系,利用细菌NJ6-3-1自身代谢产物的3种二酮哌嗪类化合物(diketopiperazines.DKPs)作为自诱导物质(AI).研究了低密度条件下的细茵NJ6-3-1与3种不同DKPs共培养时的抗菌活性情况.结果实验发现细菌NJ6-3-1代谢抗茵物质的行为与细胞密度密切相关.且发现该茵具有群体感应机制的现象(quorum sens-ing),在高密度条件(OD630>0.4)下细菌才能产生抗菌活性,NJ6-3-1不产生抗菌物质的低密度生长条件:1/5MB培养基、25℃;同时发现cyclo-(L-Phe-L-Val)能诱导NJ6-3-1在不产生抗菌物质的生长条件下代谢抗菌物质.结论以上结果初步说明细茵NJ6-3-1具有种内群体感应系统.其抗茵活性受到自诱导物cyclo-(L-Phe-L-Val)的调控.     

天然产物中细菌群体感应抑制剂虚拟筛选研究进展

群体感应现象是近年来微生物学领域研究的热点。随着对群体感应研究的不断深入,各种群体感应抑制剂相继涌现。虚拟筛选是基于小分子数据库开展的活性化合物筛选手段,是寻找先导化合物、发现药物构效关系、优化药物设计、发现药物作用靶标的有效方法。虚拟筛选具有成本低、效率高的优点,将该技术应用于筛选群体感应抑制剂研究具有良好的应用前景。本文主要依据细菌群体感应信号分子的种类,综述目前应用虚拟筛选技术筛查天然产物来源群体感应抑制剂的研究现状。     

Inhibition of Quorum Sensing in Vibrio harveyi by Boronic Acids

Bacterial quorum sensing refers to the ability of bacteria to control gene expression through the detection of a threshold concentration of certain chemicals called autoinducer(s), which are secreted by self and/or other bacteria. Quorum sensing is implicated in the regulation of pathologically relevant events such as biofilm formation, virulence, conjugation, sporulation, and swarming mobility. Inhibitors of bacterial quorum sensing are valuable research tools and potential antimicrobial agents. In this paper, we describe the discovery of several boronic acid inhibitors of bacterial quorum sensing in Vibrio harveyi with IC₅₀ values in the low to sub‐micromolar range in whole cell assays.     

Recent progresses on AI-2 bacterial quorum sensing inhibitors

Quorum sensing (QS) is a communication procedure that predominates gene expression in response to cell density and fluctuations in the neighboring environment as a result of discerning molecules termed autoinducers (AIs). It has been embroiled that QS can govern bacterial behaviors such as the secretion of virulence factors, biofilm formation, bioluminescence production, conjugation, sporulation and swarming motility. Autoinducer 2 (AI-2), a QS signaling molecule brought up to be involved in interspecies communication, exists in both gram-negative and -positive bacteria. Therefore, novel approaches to interrupt AI-2 quorum sensing are being recognized as next generation antimicrobials. In the present review article, we summarized recent progresses on AI-2 bacterial quorum sensing inhibitors and discussed their potential as the antibacterial agents.     

Chemical communication--do we have a quorum?

There are two types of bacterial communication systems, those in which the signal produced by bacteria is directed only at other organisms, and those where the signal is detected by others and self. The latter is involved in adaptation to the environment. The adaptation signals are autoinducers, the response is population density-dependent and has been termed "quorum sensing". Our current knowledge of bacterial signaling systems indicates that Gram positive bacteria use small peptides for both types of signaling, whereas Gram negative organisms use homoserine lactones as autoinducers. Gram- negative bacteria internalize the signals which act upon an intracellular receptor. Gram-positive bacteria use the signals as ligands for an extracellular receptor of a two-component signaling system. Inhibitors of quorum sensing compounds for both Gram positive and Gram negative bacteria are being explored. Signal inhibitors could be potentially effective in impeding biofilm formation, which might prolong the utility of the currently available antibiotics in this era of antibiotic resistance. In this review, we will explore both bacteria-host and bacteria-bacteria communication systems, with an emphasis on inhibitors of these systems both natural and synthetic.