[发明专利]用于抑制生物膜的群体感应抑制剂

说明书

技术领域

本发明大体涉及防止生物膜形成和破坏存在的生物膜。

背景技术

一般来说，细菌可以单独的、独立的细胞(浮游的)存在，或者可以被组织成固着的聚集体。后一形式通常被称为生物膜生长表型。急性感染往往涉及浮游细菌，这通常可以用抗生素来治疗；而涉及生物膜驻留细菌的感染往往结果是不可治愈的，并且会发展成慢性状态。据估计，人类中大多数细菌感染与生物膜相关，且大约50％的医院感染是与留置装置相关的。

许多细菌粘附到表面上的能力和形成生物膜的能力对于包括运输、能源、水、食品(例如乳制品、鱼类、家禽、肉类和即食食品加工)、石油钻探，造纸，海水养殖等在内的各种工业也有着重要意义。

现有的方法主要依赖于用保护性涂层涂覆装置和浸没表面，但是还没有令人满意的可用于处理医学上重要的生物膜的方法。因此，迫切需要在医疗场景和环境场景中防止生物膜形成和破坏存在的生物膜的新型方法。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种化合物，所述化合物选自2-(吲哚啉-2-基)-1H-吲哚(式I化合物)、二(1H-吲哚-3-基)甲烷(式II化合物)和1,1'-联吲哚(式III化合物)或它们的组合的化合物，用于抑制由细菌在表面形成的生物膜或用于破坏表面上存在的生物膜。

在另一方面，本发明涉及一种化合物，所述化合物选自式(I)、式(II)和式(III)的化合物或它们的任意组合，用于减少细菌毒力。

在进一步的方面，本发明提供一种组合物，所述组合物包括选自式(I)、式(II)和式(III)的化合物或它们的任意组合。

在额外的方面，本发明提供了用于抑制由细菌在表面形成的生物膜或破坏表面上存在的生物膜的方法，所述方法包括将所述表面或存在的生物膜与化合物接触，所述化合物选自式(I)、式(II)和式(III)的化合物或它们的任意组合。

在再一方面，本发明涉及一种医疗装置，所述医疗装置涂覆有化合物，所述化合物选自包括式(I)、式(II)和式(III)的化合物或它们的任意组合。

附图说明

图1A-B显示了生物膜形成的防止。在37℃下静置孵育18小时后，玻璃底96孔板中形成的铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)PA01(A)和鲍氏不动杆菌(A.baumannii)(B)的共聚焦激光扫描显微照片(CLSM)。使培养物在50μM DIV或NN存在下，或是用于对照的等量的DMSO存在下生长。使用Live/Dead细菌存活性试剂盒对生物膜进行染色。基于图像分析和来自IMARIS软件的数据计算活的生物量、死的生物量和总生物量(μm³/μm²)。短线表示一式三份实验组的标准偏差。

图2描绘了铜绿假单胞菌PA01对成熟生物膜的破坏；在流动池中37℃下孵育72h，形成生物膜，并在50μM NN、20μg/ml妥布霉素、50μM NN与20μg/ml妥布霉素的存在下额外孵育48h。用Live/Dead细菌存活性试剂盒对生物膜进行染色。生物量的量化；基于图像分析和来自IMARIS软件的数据计算活的生物量、死的生物量和总生物量(μm³/μm²)。图像获自每次处理中的三个不同的区域。

图3A-图3B显示了对铜绿假单胞菌PA01致病性的影响。(A)对在50μM NN或DIV存在下生长的铜绿假单胞菌PA01中毒力因子产生的抑制。四环素用作阳性对照。结果是基于对每个因子不同的OD测量值，并且归一化为OD600nm处的细菌生长。误差线表示三个独立重复测试的SD。(B)在24小时内通过SYTOX Orange染色进行秀丽线虫(C.elegans)杀伤测定。

图4A-图4B显示了在人A549肺细胞模型中铜绿假单胞菌PA01减少的粘附和毒力。(A)用DIV或NN预处理24h的铜绿假单胞菌PA01对A549细胞的细胞毒性作用和凋亡。使用Operetta筛选系统通过钙黄绿素染色监测感染过程。所有实验重复三次来进行。(B)对于用DIV或NN孵育1h预处理的铜绿假单胞菌PA01(5×10⁷CFU/ml)与A549细胞的粘附。除去过量的细菌并将所释放的细胞铺板，然后进行CFU计数测定。