摘要：

目的

碳青霉烯類耐藥的鮑曼不動桿菌（CRAB）對傳染病的治療構成了威脅。本研究評估了牛至（Origanum vulgare L.）精油（OEO）及其主要成分香芹酚（CAR）和百里酚（THY）對臨床CRAB分離株的抗菌效果。

方法

通過肉湯稀釋試驗測定最小抑菌濃度（MIC）、最小殺菌濃度（MBC）和存活時間曲線。使用結晶紫（CV）試驗評估抗生物膜能力。通過相應試劑盒測量ATP和活性氧（ROS）的含量，并通過共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）和掃描電子顯微鏡（SEM）檢測細菌形態。對經CAR處理的CRAB進行轉錄組測序，以進行比較分析。

結果

OEO及其主要成分對CRAB的MIC和MBC為128～512 μg/mL，可導致細菌細胞破裂和死亡。還觀察到其對生物膜形成的抑制作用、ATP的減少以及ROS含量的增加。轉錄組分析顯示有87個差異表達基因，GO/KEGG分析表明脂肪酸代謝、金屬離子穩態和外源物質降解途徑存在關鍵擾動。

結論

OEO及其成分通過破壞細胞膜、抑制生物膜形成和干擾代謝來對抗CRAB，提供了一種針對碳青霉烯類耐藥感染的多靶點策略。

引言

鮑曼不動桿菌（Acinetobacter baumannii）是一種非發酵革蘭氏陰性球桿菌，屬于不動桿菌屬，是一種機會性病原體，在自然界中廣泛分布[1]。它具有在干燥環境、紫外線和消毒劑中生存的能力，使其成為導致醫院感染的重要病原體之一[2, 3, 4]。然而，抗生素的濫用導致鮑曼不動桿菌對許多抗生素（包括碳青霉烯類）產生了高耐藥性[5]。根據中國抗菌監測網絡（CHINET）的報告，截至2024年，中國鮑曼不動桿菌對碳青霉烯類的耐藥率已接近65%[6]。碳青霉烯類耐藥的鮑曼不動桿菌（CRAB）被歸類為ESKAPE病原體，可引起多種疾病，如呼吸機相關性肺炎、血流感染和繼發性腦膜炎，尤其是在重癥患者中，這些疾病可能危及生命[7, 8]。2012-2015年在美國八個大都市區進行的多中心研究顯示，正常無菌部位發生的CRAB感染的總體死亡率為41.3%[9]。2024年，世界衛生組織繼續將CRAB列為急需新型抗生素的關鍵病原體之一[10]。 目前，已經探索了多種先進的策略來對抗細菌感染，例如開發具有抗疲勞性的可注射短纖維水凝膠、用于牙周炎的新型抗菌生物粘合劑[11, 12]、用于傷口治療的抗菌水凝膠[13]以及用于骨骼再生的鎂合金功能涂層[14]。然而，新型化學藥物的研發遠未滿足需求[15]。 天然抗生素主要來源于植物，因其多種藥理活性和安全性（即使在大劑量使用時也是如此）而受到越來越多的關注[16]。作為主要的天然抗生素類型，精油已被廣泛研究。牛至精油（OEO）是從牛至（Origanum vulgare L.）的根、莖和葉中提取的，該植物在全球范圍內都有分布和使用[17]。香芹酚（CAR）及其異構體百里酚（THY）是OEO的主要成分和生物活性物質[18]。OEO及其主要成分因其抗菌活性而被廣泛用于水果和肉類的防腐[19, 20, 21, 22]。實際上，OEO、CAR和THY已被鑒定為不溶于水的廣譜化合物[23]。然而，大多數研究僅關注敏感菌株，而多重耐藥的臨床分離株更具挑戰性。少數研究探討了CAR和THY單獨或聯合使用對多重耐藥鮑曼不動桿菌的殺菌效果，但這些菌株可能對碳青霉烯類敏感或不是臨床分離株[24, 25, 26]。因此，OEO及其主要成分是否能有效抑制臨床分離株CRAB的生長仍不確定。 本研究從細胞膜通透性和完整性、細胞形態、能量代謝、生物膜形成抑制以及轉錄組分析等方面，探討了OEO及其主要成分對臨床CRAB分離株的抗菌活性和機制。本研究為CRAB治療藥物的研發提供了理論基礎。

精油來源

OEO購自dōTERRA International（批號：230629H），由芳香植物研究中心（APRC）進行了檢測[28]，其主要成分包括香芹酚（71.45%）、γ-松油烯（4.41%）和百里酚（1.47%，香芹酚的異構體）。CAR和THY的標準品購自中國成都科洛瑪生物科技有限公司。

細菌菌株

CRAB菌株728、ab18、ab30是從山西一家三級醫院的ICU患者中分離得到的。這些菌株通過MALDI-TOF/TOF質譜法進行了鑒定。

臨床細菌分離株的耐藥性結果

實驗臨床菌株對多種抗菌藥物的耐藥性進行了檢測。這三種鮑曼不動桿菌菌株表現出對常用β-內酰胺類、碳青霉烯類、喹諾酮類和磺胺類藥物的耐藥性，見表1。

OEO及其單體對CRAB的MIC和MBC

OEO、CAR和THY對所有三種CRAB菌株及A. baumannii ATCC 19606的MIC介于128至256 μg/mL之間，MBC介于256至512 μg/mL之間，具體結果見表2。

存活時間曲線

存活時間曲線...

討論

CRAB由于其出色的環境適應性和缺乏有效藥物，尤其是在患有基礎疾病的患者中，容易引發感染暴發[7, 35, 36]。因此，迫切需要開發針對CRAB感染的有效藥物，盡管已經嘗試了許多替代方法[37]。在這些方法中，天然來源的抗生素已經受到了廣泛關注。本研究評估了OEO及其主要成分對CRAB的有效性和初步作用機制...

作者貢獻聲明

潘張：撰寫原始稿件、軟件開發、方法學設計、實驗實施。 聶北葉：撰寫原始稿件、軟件開發、方法學設計、數據整理。 徐淑涵：結果驗證、資金獲取、數據分析。 秦行宇：撰寫原始稿件、方法學設計。 張瑞琴：審稿與編輯、數據可視化、項目管理、資金獲取、概念構思。 王曉茹：審稿與編輯、資源協調、概念構思。 高建平：審稿與編輯。

利益沖突

作者聲明沒有利益沖突。

透明度聲明

無。

機構審查委員會聲明

本研究遵循赫爾辛基宣言進行，并獲得了山西醫科大學第二醫院倫理研究委員會的批準（批準編號：[2024] YX No. 426）。

知情同意聲明

由于使用的是來自先前臨床診斷和治療的生物標本，并且滿足以下條件，因此無需患者簽署知情同意書：(1) 研究目標具有重要意義；(2) 研究對患者的風險低于最低風險；(3) 免除知情同意不會對患者的權利和健康產生不利影響；(4> 保護患者的隱私和個人身份信息；(5) 如需知情同意...

數據可用性聲明

作者將根據請求提供支持本文結論的原始數據。

資金支持

本研究得到了山西省自然科學基金（項目編號202203021221272）、山西省衛生委員會（項目編號2023106）、山西醫科大學第二醫院（項目編號202302-2）、山西省大學生創新培訓計劃（項目編號20240414）的資助。

利益沖突聲明

作者聲明沒有已知的財務利益或個人關系可能影響本文的研究結果。