益生菌作为一种有前景的替代方案:评估商业菌株对抗尿路感染病原体

《Continence》:Probiotics as a Promising Alternative: Evaluating Commercial Strains Against Urinary Tract Infection Pathogens

【字体: 时间:2026年06月19日 来源:Continence 1.2

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  背景 抗生素耐药性尿路病原体(uropathogens)的日益增多已削弱了传统疗法对尿路感染(UTIs)的有效性,亟需替代或辅助性抗菌策略。目的 该研究旨在评估市售益生菌制剂(probiotic formulations)对临床分离尿路病原体的体外抗菌活性,并

  
背景
抗生素耐药性尿路病原体(uropathogens)的日益增多已削弱了传统疗法对尿路感染(UTIs)的有效性,亟需替代或辅助性抗菌策略。目的
该研究旨在评估市售益生菌制剂(probiotic formulations)对临床分离尿路病原体的体外抗菌活性,并评估其与传统抗生素的潜在协同相互作用。方法
研究人员收集了350份尿液样本,通过培养、镜检和生化分析进行鉴定;采用纸片扩散法(disc diffusion method)测定抗生素敏感性;使用琼脂孔扩散法(agar well diffusion)、滴落试验(drop-test)和覆盖法(overlay methods)评估四种市售益生菌(Acteria、Proteria、Prokult和Prolacto)的拮抗活性;通过肉汤微量稀释法(broth microdilution)测定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);通过将益生菌掺入抗生素纸片来评估益生菌与选定抗生素之间的协同活性。结果
大肠杆菌(Escherichia coli)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)和粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)被鉴定为主要尿路病原体,并对测试抗生素表现出高耐药性。所有益生菌制剂在滴落试验和覆盖法中均表现出显著的拮抗活性,产生21–31 mm的抑菌圈,而琼脂孔扩散法未检测到活性。MIC范围为21–341 mg/mL,MBC值高达682 mg/mL,表明存在病原体依赖性敏感性。值得注意的是,益生菌-抗生素组合显著增强了抗菌功效。单独使用时活性极低(2–3 mm)的哌拉西林(Piperacillin,100 μg),在与Prokult联合对抗奇异变形杆菌时增至17 mm。环丙沙星(Ciprofloxacin)抑菌圈从24–30 mm扩大至36–38 mm,庆大霉素(Gentamicin)对粘质沙雷氏菌的活性从12 mm增加至20 mm。结论
市售益生菌表现出强效拮抗活性,并与传统抗生素对耐药尿路病原体具有显著协同作用。这些发现表明,益生菌-抗生素组合可能成为缓解抗菌耐药性(AMR)并改善尿路感染(UTI)治疗的一种有前景的辅助策略。
尿路感染(UTI)是全球最常见的细菌性疾病之一,严重影响患者健康并增加医疗负担。随着抗菌药物耐药性(AMR)的日益加剧,传统抗生素疗法对尿路感染的治疗效果显著下降,尤其是针对耐药尿路病原体(uropathogens)。此外,尿路感染的高复发率(约25%的女性在初次感染后经历复发)进一步突显了开发替代或辅助治疗策略的紧迫性。益生菌(probiotics)作为活的微生物,通过竞争性排斥、产生抗菌物质及调节宿主免疫等机制,展现出预防和治疗尿路感染的潜力。然而,市售益生菌制剂对临床分离尿路病原体的具体拮抗活性及其与抗生素的协同作用尚缺乏系统性评估。为此,研究人员Raquiba Sultana、Md. Nahian、Mohd. Faijanur Rob Siddiquee和Mrityunjoy Acharjee开展本研究,旨在评价市售益生菌制剂对尿路感染病原体的体外抗菌效能,并探索其与传统抗生素的协同潜力。该论文发表在《Continence》上。

研究人员从孟加拉国达卡多家医疗机构收集350份临床诊断为尿路感染的尿液样本(遵循伦理批准),通过培养、镜检和生化分析鉴定病原体。主要关键技术方法包括:1)采用纸片扩散法(disc diffusion method)评估16种常用抗生素的敏感性;2)通过琼脂孔扩散法(agar well diffusion)、滴落试验(drop-test)和覆盖法(overlay methods)检测四种市售益生菌(Acteria、Proteria、Prokult、Prolacto)的拮抗活性;3)采用肉汤微量稀释法(broth microdilution)测定最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);4)通过将益生菌悬液掺入抗生素纸片,评估益生菌与抗生素的协同效应(synergistic effect)。

研究结果如下:

3.1 尿路感染致病菌的鉴定:通过培养、镜检和生化分析(包括三糖铁琼脂(TSI)、甲基红(MR)、Voges-Proskauer(VP)、柠檬酸盐利用、动力-吲哚-脲酶(MIU)试验),鉴定出三种主要病原体:大肠杆菌(Escherichia coli)、奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)和粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens),均为革兰阴性杆菌。

3.2 合成药物对细菌生长的功效:纸片扩散法显示,万古霉素(VA)和美罗培南(MEM)对所有分离株均无抑菌圈;头孢他啶(CAZ)亦无活性;哌拉西林(PI)和氨苄西林(AMP)仅产生2–12 mm的较小抑菌圈;环丙沙星(CIP)活性最强,抑菌圈达19–30 mm;奈替米星(NET)和庆大霉素(GEN)分别产生16–21 mm和12–21 mm的抑菌圈。

3.3 不同市售益生菌样品对细菌的影响:琼脂孔扩散法未检测到任何益生菌制剂的抑菌圈;而滴落试验和覆盖法则产生显著的抑菌圈,直径达21–31 mm。滴落试验中,Proteria对奇异变形杆菌产生最大抑菌圈(31 mm),所有益生菌对大肠杆菌和粘质沙雷氏菌的抑菌圈均为26 mm。覆盖法中,所有组合均产生约25 mm的抑菌圈。这表明益生菌的拮抗活性依赖于细胞间接触或高局部密度,而非自由扩散的代谢产物。

3.4 最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC):肉汤微量稀释法显示,Acteria和Prolacto对奇异变形杆菌的MIC最低(21 mg/mL),MBC分别为85 mg/mL和42 mg/mL;Acteria对大肠杆菌的MIC为42 mg/mL,MBC为85 mg/mL;所有益生菌对粘质沙雷氏菌均需更高浓度(MIC 170–341 mg/mL,MBC最高682 mg/mL),表明病原体依赖性敏感性。

3.5 市售抗生素与益生菌的协同效应:益生菌与抗生素联用后,多种组合的抑菌圈显著扩大。其中,哌拉西林(100 μg)单独对奇异变形杆菌仅产生2–3 mm抑菌圈,与Prokult联用时增至17 mm;环丙沙星(5 μg)与Prokult或Proteria联用对大肠杆菌和奇异变形杆菌的抑菌圈从24–30 mm扩大至36–38 mm;庆大霉素(10 μg)对粘质沙雷氏菌的活性从12 mm增至20 mm(与所有益生菌联用)。此外,萘啶酸(30 μg)与Prokult联用对大肠杆菌的抑菌圈从16 mm升至26 mm。

讨论部分指出,本研究的核心发现是市售益生菌制剂与抗生素之间的一致协同作用,这为益生菌作为抗生素辅助疗法而非替代方案提供了依据。研究人员强调,研究采用了市售产品(而非实验室菌株),增强了结果的临床转化相关性。方法依赖性结果(琼脂孔扩散无活性而滴落试验和覆盖法有活性)提示,益生菌的抗菌机制主要涉及局部高密度下的接触依赖性作用,如有机酸或细菌素的局部产生。MIC/MBC数据进一步表明,益生菌的抗菌效能具有病原体依赖性和制剂特异性。协同作用的显著增强(如哌拉西林从无效转为有效)暗示益生菌可能通过改变局部微环境或削弱细菌防御来恢复抗生素的敏感性。局限性包括:研究仅基于体外条件,未考虑宿主免疫等体内因素;未控制pH环境,难以区分有机酸与其他因子的贡献;益生菌组成未独立确认。未来需采用分子技术(如LC-MS/MS、RNA-seq)鉴定活性化合物,并在pH中和条件下测试无细胞上清液,同时开展动物模型和临床试验。

研究结论部分翻译如下:
该研究表明,市售益生菌制剂对临床分离的尿路病原体具有可测量的体外抑制效应,并能显著提高传统抗生素的有效性。在多种病原体中观察到一致的协同效应,表明益生菌可充当抗生素疗法的有效辅助手段,而非独立替代方案。尽管该研究仅限于体外条件,但研究结果为深入探究其潜在机制和临床应用前景提供了坚实依据。
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