在自然界中，很大一部分的微生物以生物膜的形式生存，使其可以抵抗臨床抗生素以及人體免疫系統(tǒng)的清除。常規(guī)抗生素可以殺死浮游菌和表層菌，臨床癥狀可以得到緩解，但生物膜內(nèi)的細菌很難被清除掉，在停止用藥后生物膜內(nèi)殘存的菌體會迅速繁殖，使得感染癥狀再次復發(fā)，長期反復治療過程中抗生素的大量使用，導致耐藥菌株不斷產(chǎn)生，給治療帶來了更大的難題。因此，新靶點藥物的開發(fā)為治療細菌感染帶來新的希望。
群體感應（quorum sensing, QS）是指細菌能自發(fā)產(chǎn)生、釋放一些特定的信號分子，并能感知其濃度變化，調(diào)節(jié)微生物的群體行為。細菌感受信號變化，啟動菌體相關基因的表達來適應環(huán)境變化，表現(xiàn)出某些*的生理特性，包括病原細菌胞外酶與毒素產(chǎn)生、生物膜形成、菌體發(fā)光、色素產(chǎn)生等。阻斷細菌間的信號傳導，可以減弱細菌的致病力。QS抑制劑相對于傳統(tǒng)抗生素而言，不會對細菌產(chǎn)生強烈的生存壓力，避免耐藥菌株的產(chǎn)生，這類化合物具有巨大的研究價值。
該研究成果已相繼在線發(fā)表于藥學刊物Antimicrobial Agents and Chemotherapy上，為臨床上針對生物膜相關感染的治療方法提供了新的思路。
中國科學院微生物研究所病原微生物與免疫學重點實驗室張立新研究組與暨南大學王玉強教授合作，通過對實驗室天然產(chǎn)物庫和化合物庫進行銅綠假單胞菌QS抑制劑的高通量篩選，發(fā)現(xiàn)穿心蓮內(nèi)酯衍生物AL-1（14-Alpha-lipoyl andrographolide）可以有效地抑制銅綠假單胞菌生物膜的形成，同時抑制毒性因子綠膿菌素和胞外多糖的合成、鞭毛介導的泳動性和叢動性，而對其生長幾乎沒有影響。
研究發(fā)現(xiàn)，AL-1可以競爭性抑制受體蛋白LasR和信號分子3-o-C12-HSL的結合，抑制Las和Rhl系統(tǒng)基因的轉(zhuǎn)錄，以及在轉(zhuǎn)錄水平和翻譯水平上影響生物膜基質(zhì)多糖Psl的合成（圖示）。同時，AL-1和常用抗銅綠假單胞菌抗生素阿奇霉素、環(huán)丙沙星、鏈霉素等聯(lián)合使用時，降低抗生素的使用量，卻能明顯地減少銅綠假單胞菌生物膜的形成，以及胞外多糖和綠膿菌素的產(chǎn)生。
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