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预热甲磺酸粘菌素(colistimethate sodium)可增强其在保存液中对多重/广泛耐药革兰氏阴性杆菌的效力

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这对移植患者为何重要

当患者接受救命器官移植时,供体器官在手术前会在冰冷的保存液中停放数小时。该保存液有时会携带危险的高度耐药细菌,这些细菌可能在本已脆弱的患者中引发严重感染。本研究考察了一个出人意料却简单的想法:在将一种常用的末线抗生素加入保存液前,先对其进行轻度“加热”,以观察这是否能在不损伤器官的前提下显著增强其清除难治细菌的能力。

冷藏液中的隐匿病原体

移植器官(如肾脏)在从供体运往受体的过程中会用专门的保存液冲洗并存放。研究表明,这类保存液经常被微生物污染,尤其是被称为革兰氏阴性菌的一类细菌所污染,其中包括医院常见的顽固病原体,如Pseudomonas(铜绿假单胞菌)、Klebsiella(克雷伯菌)、Escherichia coli(大肠埃希氏菌)和Acinetobacter(鲍曼不动杆菌)。许多这些菌株已成为多重耐药或广泛耐药菌,对多数常用抗生素不再敏感。尽管并非所有被污染的保存液都会导致感染,但当这些耐药细菌传给移植受者时,后果可能包括重症监护时间延长、肾功能损伤、移植物丧失甚至死亡。

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带温度“变奏”的末线药物

研究者将注意力集中在甲磺酸粘菌素(CMS)上,这是一种在医院中作为末线治疗用于对抗多重耐药革兰氏阴性菌的常备药物。CMS 本身是一种“前药”——它需要在体内缓慢分解为真正具有杀菌活性的粘菌素(colistin),后者作用于细菌的外膜。这一转化通常在体温下需要数小时才能完成。研究团队设想是否可以通过在溶液中对 CMS 进行温和加热,然后再冷却后加入保存液,从而加速其活化。他们在模拟器官静态冷藏接近冰点条件下,测试了不同温度(37 °C 与 60 °C)和加热时间(5 到 30 分钟)的组合。

预热显著提高杀菌效果

在实验室试验中,研究者用五株真实医院分离株挑战了预热后的 CMS:四株革兰氏阴性耐药菌——产碳青霉烯酶耐药的Pseudomonas aeruginosaKlebsiella pneumoniaeE. coliAcinetobacter baumannii——以及一株革兰氏阳性菌:耐甲氧西林的Staphylococcus aureus(MRSA)。在模拟器官保存的低温条件下孵育三小时后统计存活细菌。以60 °C预热15–30分钟的 CMS 在四株革兰氏阴性菌中导致了显著减少:部分菌株几乎被完全清除,平均抑菌率接近或达到100%。而37 °C 的较低温度仅在更长时间后带来有限帮助且可靠性较差。MRSA 因为细胞壁结构不同,对粘菌素本就不敏感,因而未受影响,这与已知的粘菌素对革兰氏阳性菌活性有限的情况一致。

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对肾脏安全性的检查

鉴于多黏菌素类药物(如粘菌素)在长时间给药时可对肾脏造成损害,研究人员还评估了预热 CMS 在供体器官置于冰上短时保存期间是否会伤害肾脏细胞。他们在低温下将人类肾小管细胞暴露于预热 CMS 中 3、6 或 18 小时。在与器官运输最相关的时间窗(最多 6 小时)内,显微镜下细胞形态正常,细胞活力与未处理细胞相比无明显下降。仅在连续暴露 18 小时后出现明确的细胞损伤迹象,这表明在保存液中短时单次使用可能比在活体患者中长期治疗更为安全。

对移植实践的潜在影响

对非专业读者来说,关键信息是:对现有抗生素施以一个简单的加热—冷却步骤,就能显著提高其清理供体器官运输过程中周围保存液的能力。在实验条件下,将 CMS 在60 °C预热 15–30 分钟后加入保存液,可在短时间内有效杀灭许多最令人畏惧的耐药革兰氏阴性细菌,并且在冷藏条件下对肾细胞未见明显短期损害。如果后续研究能在真实移植环境中验证这些发现并优化温度-时间配方,这一低技术门槛的调整有望减少移植早期感染,帮助提高珍贵供体器官的安全性与可用性。

引用: Tang, D., Zhang, L., Duan, Y. et al. Preheating colistimethate sodium enhances its efficacy against multi/extensively drug-resistant Gram-negative bacilli in preservation fluid. Sci Rep 16, 7523 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-38748-5

关键词: 器官移植, 耐药细菌, 保存液, 粘菌素, 抗生素预热