基于细菌计数和显微镜检查重新评估大环内酯类、利福平和多西环素对马红球菌的胞外和胞内活性

Reassessment of extracellular and intracellular activity of macrolides, rifampicin, and doxycycline against Rhodococcus equi based on bacterial counts and microscopy

作者信息Anne-Sophie Huguet, Ophélie Gourbeyre, Alain Bousquet-Mélou, Aude A Ferran, Elodie A Lallemand
PMID40728410
发布时间2025-09
DOI10.1128/spectrum.01205-25

实验完整度

包含 MIC 测定、时间-杀菌曲线、巨噬细胞感染模型、菌落计数和显微镜观察等多个实验层级,但缺少体内实验和机制验证。

主要模型

R. equi ATCC 33701 菌株 THP-1 巨噬细胞(ATCC TIB-202)

重点核对

抗生素浓度:利福平 10 µg/mL,多西环素 10 µg/mL,克拉霉素 50 µg/mL,阿奇霉素 10 µg/mL,加米霉素 5 µg/mL,土拉霉素 2 µg/mL 吞噬时间:6小时 抗生素暴露时间:40小时 洗涤步骤:PBS洗涤三次,离心 1300 rpm,4°C 样本量:所有实验均进行三次独立重复

摘要

马红球菌是一种机会性细胞内病原体,是导致马驹严重呼吸道感染的原因,需要长期抗生素治疗。尽管其在体外对多种抗生素敏感,但由于其能够在肺泡巨噬细胞内持续存在和存活,体内根除胞内马红球菌仍然具有挑战性。本研究旨在体外评估利福平、多西环素和四种大环内酯类抗生素对马红球菌的胞外和胞内活性,同时评估当前用于区分胞内和胞外细菌的方法。我们发现,用杀菌药物短时间处理去除胞外马红球菌具有挑战性。因此,我们提出了一种替代方法,通过洗涤步骤结合细菌计数和光学显微镜来评估胞内抗生素活性。我们的结果表明,单独使用克拉霉素,以及阿奇霉素或加米霉素与多西环素联用,能显著减少胞内和胞外马红球菌。本研究还强调需要改进体外方法以评估抗生素对马红球菌的功效,最终有助于制定优化马驹马红球菌感染的治疗策略。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
需要评估当前用于区分胞内和胞外马红球菌的方法的可靠性,并评估利福平、多西环素和四种大环内酯类抗生素在达到马驹肺上皮衬液浓度时对胞内和胞外马红球菌的活性。
核心机制
马红球菌能在巨噬细胞内存活和复制,利用含马红球菌的液泡逃避抗生素作用,且不同微环境(细胞质、吞噬体和吞噬溶酶体)的 pH 和药物浓度可能影响抗生素活性。
主要证据
通过时间-杀菌曲线和巨噬细胞感染模型,结合细菌计数和光学显微镜观察,发现克拉霉素单独使用以及阿奇霉素或加米霉素与多西环素联用可显著减少胞内和胞外马红球菌。
研究意义
研究强调需要开发专门针对马红球菌的体外评估方法,并提出洗涤步骤作为一种替代方案,有助于优化马驹马红球菌感染的治疗方案,减少临床试验需求。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

MIC测定

确定庆大霉素、万古霉素和阿米卡星对马红球菌的最小抑菌浓度。

采用微量稀释法,在 RPMI+10% FBS 培养基中测定 R. equi ATCC 33701 的 MIC。

2

时间-杀菌曲线

评估庆大霉素、万古霉素和阿米卡星在不同时间点对胞外马红球菌的杀灭效果。

将 R. equi ATCC 33701 暴露于抗生素,在不同时间点取样,洗涤后涂板计数。

3

巨噬细胞感染与抗生素处理

评估抗生素单独或联合使用时对胞内和胞外马红球菌的总抗菌活性。

THP-1 细胞与 R. equi 共孵育 6 小时,然后加入抗生素处理 40 小时,收集培养物,裂解细胞后计数总细菌。

4

洗涤步骤与胞内细菌评估

通过显微镜和细菌计数评估抗生素对胞内马红球菌的活性。

将培养物离心,用 PBS 洗涤三次,然后细胞离心涂片,MGG 染色,显微镜观察;另取部分裂解后计数胞内细菌。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

测定最小抑菌浓度
评估杀菌活性
细胞感染模型
统计分析

产品清单

实验环节名称品牌货号
RPMI培养基未明确--
胎牛血清未明确--
克拉霉素Glentham81103-11-9
阿奇霉素Glentham83905-01-5
加米霉素Glentham145435-72-9
土拉霉素Glentham280755-12-6
利福平Glentham13292-46-1
多西环素Sigma564-25-0
万古霉素Sigma1404-90-6
庆大霉素Sigma1403-66-3
阿米卡星Sigma37517-28-5
胰蛋白酶大豆琼脂未明确--
未明确7440-44-0
硫酸镁未明确7487-88-9
氯化钠未明确7647-14-5
磷酸盐缓冲液未明确--
May-Grünwald-Giemsa染液未明确--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细菌培养与MIC测定
细菌菌株:R. equi ATCC 33701;培养基:RPMI+10% FBS;接种量:5 × 10^5 CFU/mL;培养时间:24小时;温度:37°C,5% CO2;重复次数:3次
阅读提示:见 Materials and Methods 中的 'Bacterial strain, cell culture medium, and MIC determination'
时间-杀菌曲线
抗生素浓度:庆大霉素 10 和 100 µg/mL,万古霉素 3 µg/mL,阿米卡星 8 µg/mL;接种量:2 × 10^5 CFU/mL;培养基:RPMI+10% FBS;观察时间:0-24小时;洗涤:氯化钠;计数琼脂:TSA补充炭和硫酸镁;检测限:1.8 log10 CFU/mL;重复:3次
阅读提示:见 Materials and Methods 中的 'Removal of extracellular bacteria with bactericidal drugs...'
巨噬细胞感染与抗生素处理
细胞系:THP-1(ATCC TIB-202);细胞密度:5 × 10^5 cells/mL;细菌浓度:5 × 10^5 CFU/mL;吞噬时间:6小时;抗生素暴露时间:40小时;抗生素浓度:利福平 10,多西环素 10,克拉霉素 50,阿奇霉素 10,加米霉素 5,土拉霉素 2 µg/mL;阴性对照和阳性对照设置;重复:3次
阅读提示:见 Materials and Methods 中的 'Macrophage infection' 和 'Assessment of activity of antibiotics...'
洗涤步骤与胞内细菌评估
洗涤液:PBS;洗涤次数:3次;离心条件:1300 rpm,4°C;染色:May-Grünwald-Giemsa;显微镜观察;胞内细菌计数;检测限:1.1 log10 CFU/mL;重复:3次
阅读提示:见 Materials and Methods 中的 'Assessment of activity of antibiotics...' 和 Figure legends(图2、图4、图5)