[发明专利]一种抑制生物被膜形成的方法和组合物

说明书

本申请实施例公开了一种抑制细菌生物被膜形成的方法，具体为使用有效量的所述香豆素‑查尔酮复合物处理细菌。在抑制细菌被膜形成的同时可以减少细菌的毒性，并且与抗生素联用可以增强细菌对于抗生素的敏感性。本申请实施例还公开了一种组合物，所述组合物包括有效量的所述香豆素‑查尔酮复合物。所述组合物可以用于抑制细菌被膜的形成。所述组合物还可以包括抗生素，在使用时所述抗生素的最小抑菌浓度和最小生物被膜清除浓度被降低。

技术领域

本申请涉及生物技术领域，特别涉及一种抑制生物被膜形成的方法和组合物。

背景技术

生物被膜(或称“菌膜”)通常是指由胞外聚合物包裹的微生物群体，并且在自然、工业和医疗等领域中普遍存在。生物被膜可以增强微生物的存活性，使它们能够共同适应不断变化的条件。例如，在医学研究中，研究表明约65％的人类细菌感染与生物被膜有关，并且生物被膜中微生物的抗生素抗性比游离状态的微生物高数百甚至数千倍。生物被膜细菌对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力，从而导致严重的临床问题，引起许多慢性和难治性感染疾病。

生物被膜最重要的特征之一是自我分泌的EPS(Extracellular PolymericSubstances，胞外多聚物)，主要由多糖、蛋白质和细胞外DNA(eDNA)组成，其作为基质或凝胶，将生物被膜细胞保持在一起，保护细胞免受抗生素和流体中的剪切力环境。通过形成基质包裹的多细胞聚集体，细胞也可以逃避哺乳动物宿主中巨噬细胞的吞噬。EPS不仅促进微生物(例如，细菌)附着于各种表面(例如，生物医学材料或生物体的粘膜表面)，还可以捕获抗生素或减少抗生素渗入微生物所形成的细菌群落。因此，在某些情况下，大多数药物只能杀死生物被膜外层的微生物，但是生物被膜内的微生物却能够逃避抗生素的杀伤作用而得以持续生存下去，这也是细菌产生耐药性的一个主要原因。因此，生物被膜是一种潜在的持续感染源，其可能引起与临床生物被膜相关的难治性感染。

细菌的另外一个特征则是能够产生具有毒性的毒力因子，如铜绿假单胞菌能够产生嗜铁素、绿菌素和蛋白酶等多种毒力因子来侵染受感染的寄主细胞。而毒力因子的产生则受到一套精确调控的系统控制。目前已知研究最为广泛的是微生物群体感应系统(Quorum sensing，QS)。在铜绿假单胞菌中，存在着至少三种以上的QS系统，分别是LasR/LasI，RhlR/RhlI和PQS系统。三个系统分别相互作用并调节不同的毒力因子的表达，最终达到控制细菌毒力的效果。因此，近些年来研究人员针对这三个系统开发了很多化学抑制剂以达到阻止该类病原细菌引起的侵染。然而仍然存在许多问题，如成本高、效果不够理想以及抑制机理不清楚等问题。因此，迫切需要开发用于有效抑制由微生物形成的生物被膜的制剂(例如，组合物)和方法。

发明内容

本申请一方面提供了一种抑制细菌生物被膜形成的方法。所述方法包括使用有效量的香豆素-查尔酮复合物处理细菌，所述香豆素-查尔酮复合物的分子结构如下：

或

其中，R₁选自-H、-CH₃、-OCH₃、-Cl、-Br、-F、-OH、-NO₂；R₂选自-OCH₃、-Cl、-Br、-NO₂。

在一些实施例中，所述香豆素-查尔酮复合物通过在转录水平上减少细菌内Ps1多糖的产生抑制生物被膜形成。

在一些实施例中，所述香豆素-查尔酮复合物通过降低细胞内c-di-GMP的水平抑制生物被膜形成，所述c-di-GMP能促进游离微生物转换为生物被膜。