低温等离子体对铜绿假单胞菌毒力因子的作用研究

摘要

背景毒力因子的清除是铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa,PA)感染治疗的棘手问题。低温等离子体(low temperature plasma,LTP)作为微生物灭活常用物理技术，对毒力因子的作用相关报道较少。目的 在离体环境下观察LTP对PA生物膜、毒素等毒力因子的作用规律，分析相关机制，并与医用紫外线(ultraviolet,UV)临床疗效进行对比。方法 将PA菌株解冻后行一定浓度的菌悬液配制和体外生物膜模型构建，随机分为LTP处理组和UV处理组。同时，LTP组根据0 min/5 min/10 min/15 min/20 min等照射梯度进行亚分组。平板计数法对生物膜PA进行计数；结晶紫和刚果红染色分别进行PA生物膜、弹性蛋白酶定量；H2DCFDA荧光染色法检测溶液活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平；pH计测量PA溶液pH。结果 随着LTP处理时间的增加，平板计数结果显示，生物膜PA的数量下降(P<0.001),LTP 5 min生物膜PA菌落数量低于UV组(P<0.001)；结晶紫和刚果红染色结果显示，生物被膜和弹性蛋白形成量下降(P<0.001),LTP10 min时PA生物膜形成低于UV组(P=0.005),LTP 5 min弹性蛋白酶含量低于UV组(P=0.049)；微环境特征结果显示，胞内ROS水平上升、溶液pH水平下降(P<0.001),LTP 5 min胞内ROS水平高于UV组(P=0.002)，溶液pH水平低于UV组(P=0.034)。结论 LTP可能通过诱导PA所在微环境的改变从而抑制其生物膜、毒素等毒力因子生成。

关键词

低温等离子体 / 铜绿假单胞菌 / 生物膜 / 毒素 / 毒力因子

基金资助

国家重点研发计划(2023YFC2412004)