穿心莲内酯作为群体感应抑制剂抑制单增李斯特菌生物膜和毒力

  穿心莲是我国传统药食同源植物，穿心莲内酯(图1)是一种二萜内酯，是穿心莲的主要生物活性成分。穿心莲内酯因其多种药用特性如抗菌和抗炎活性而备受关注。群体感应(QS)是一种细胞间通讯过程，它允许细菌通过称为自诱导剂的细胞外信号分子的交换来协调行为。单增李斯特菌是一种重要的革兰氏阳性食源性病原体，可引起李斯特菌病，致死率高达20%-30%。目前在单增李斯特菌中已鉴定出两个QS系统，包括LuxS/AI-2和Agr/AIP。

  图1 穿心莲内酯的化学结构

  从图2可看出，经过穿心莲内酯处理后，单增李斯特菌生物膜厚度减少。使用浓度为0.125、0.25、0.5和1 mg/mL的穿心莲内酯处理单增李斯特菌生物膜后，生物膜生物量分别显着减少(图2A)。生物膜形成能力的差异不是由于生长差异，因为与对照相比，穿心莲内酯的添加对浮游细胞的活力没有影响(图2B)。从图3可知，穿心莲内酯对单增李斯特菌预先形成的生物膜的减少作用，且经过穿心莲内酯处理的单增李斯特菌生物膜的粘附性降低。通过添加穿心莲内酯，单增李斯特菌10403S溶血活性显著降低，附着和侵入Caco-2细胞的能力也有所下降，除mpl外，所有测试的毒力基因在穿心莲内酯处理后均下调(图4)。

  综上所述，穿心莲内酯作为QS抑制剂具有控制食品工业中单增李斯特菌污染的潜力。

  图2 穿心莲内酯对生物膜形成的影响

  图3 穿心莲内酯对预先形成的生物膜的影响

  图4 穿心莲内酯对(A)溶血活性，(B)附着Caco-2细胞的能力，(C)侵入Caco-2细胞的能力，和(D)毒力基因表达水平的影响

  参考文献

  Yu T, Jiang X, Xu X, Jiang C, Kang R, Jiang X. Andrographolide Inhibits Biofilm and Virulence in Listeria monocytogenes as a Quorum-Sensing Inhibitor. Molecules. 2022 May 18;27(10):3234. doi: 10.3390/molecules27103234. PMID: 35630711; PMCID: PMC9145827.