3.3.氯新生霉素比新生霉素對伯克霍爾德菌更有效，并且也增強多粘菌素B活性
鑒于新生霉素與PMB的協(xié)同作用，以及新生霉素對K56-2的低MIC，研究了另一種氨基香豆素氯新生霉素（圖2G）。氯新生霉素比新生霉素更有效；其對K56-2的MIC為1μg/mL。一個平行實驗比較兩種氨基香豆素對30株BCC菌株組的MIC，也顯示氯新生霉素的MIC顯著低于新生霉素（表2）。氯新生霉素和PMB對K56-2的FICI為0.515，表明這些化合物具有相加效應，并接近協(xié)同作用的臨界值。
| 物種/菌株 | 新生霉素+的FICI | ||
| PMB | 粘菌素 | 妥布霉素 | |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 K56-2 | 0.31 | 0.28 | 0.63 |
| 多重伯克霍爾德菌 C0514 | 0.28 | 0.5 | 0.63 |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 GIB-C1141144 | 0.5 | 0.56 | >1.0 |
| 洋蔥伯克霍爾德菌 GRI-C1210932 | 0.31 | 0.38 | >1.0 |
表2：伯克霍爾德菌復合體（BCC）細菌中新生霉素和氯新生霉素最小抑制濃度（MIC）分布
| MIC (μg/mL) | BCC分離株 (n = 30) | |
| 新生霉素 | 氯新生霉素 | |
| 1 | 0 | 1 |
| 2 | 1 | 0 |
| 4 | 0 | 14 |
| 8 | 0 | 12 |
| 16 | 2 | 3 |
| 32 | 12 | 0 |
| 64 | 15 | 0 |
4.討論
對非發(fā)酵機會性革蘭氏陰性菌需要更有效的抗生素。雖然多粘菌素或其他AMPs代表一個優(yōu)秀選擇，但它們的高劑量以克服某些這些細菌物種的高水平耐藥性可能有問題，由于肽的毒性和在生物溶劑中的溶解度。多粘菌素與能增強其抗菌活性的協(xié)同分子組合提供了在較低劑量下更有效治療的機會，這將通過降低毒性給患者帶來顯著益處。在這項工作中，采用了一種篩選策略，使我們能夠檢測與PMB協(xié)同的化合物。在從海洋來源獲得的2686種化合物庫中找到了五種這樣的化合物。這種相對較高的成功比率提供了概念證明，即可以找到與AMPs協(xié)同的化合物，逆轉BCC細菌對這些最后手段抗生素的耐藥性。作為篩選抗生素協(xié)同作用的替代方案，開發(fā)針對BCC抗生素耐藥性特定途徑的抑制劑可能也是對抗BCC感染的有效策略。在該背景下，已努力開發(fā)新療法，特異性靶向脂多糖分子的兩個不同組分的合成途徑，兩者均與洋蔥伯克霍爾德菌AMP耐藥性相關。此外，最近的觀察指出抑制分泌分子的替代策略，這些分子將抗生素耐藥性傳遞給細菌群體中其他耐藥性較低的成員。
初始篩選鑒定的四種化合物（thielavin B、micacocidin B、IKD-8344和CL0231）需要進一步測試才能對它們與PMB或其他化合物的協(xié)同作用做出堅定結論。Thielavin B（圖2A）是一種前列腺素合成抑制劑，由真菌Thielavia terricola產(chǎn)生，也干擾糞腸球菌的肽聚糖合成。Micacocidin B（圖2B）是一種含銅化合物，由假單胞菌產(chǎn)生，對各種支原體有強效活性。IKD-8344（圖2C）是一種大環(huán)二內酯，先前顯示具有細胞毒性和驅蟲活性。第四種化合物是一種新環(huán)肽，編碼為CL0231（圖2D）。
第五種化合物新生霉素（圖2F）是一種抑菌性氨基香豆素抗生素，結合DNA旋轉酶的B亞基（GyrB），阻斷ATPase活性，從而抑制DNA超螺旋。它對革蘭氏陽性微生物有活性，對腸道革蘭氏陰性桿菌活性很小。2009年，美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）阻止了新生霉素膠囊在市場銷售，由于不良反應，包括相對常見的皮膚反應、黃疸、肝衰竭和血液惡液質，以及治療期間新生霉素耐藥葡萄球菌發(fā)展的擔憂和藥物相互作用的潛力。然而，新生霉素仍在獸醫(yī)中使用，作為雞和火雞的飼料添加劑（FDA聯(lián)邦法規(guī)21CFR558.415，2014年4月1日修訂）和局部用于治療泌乳牛的乳腺炎（由英國獸醫(yī)藥品管理局許可）。一種替代氨基香豆素氯新生霉素對BCC細菌的效力比新生霉素增加，并且也增強了PMB活性。氯新生霉素的更大效力可能是由于先前顯示的對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的DNA旋轉酶和拓撲異構酶IV蛋白更強的酶抑制結果?；蛘撸律顾睾吐刃律顾刂g的差異可能由于其他氯新生霉素靶點，例如氯新生霉素可以抑制結核分枝桿菌的磷酸絲氨酸磷酸酶SerB2，而新生霉素不能。
低濃度新生霉素和氯新生霉素與PMB和粘菌素對BCC分離株的協(xié)同作用表明，這些組合可以考慮用于治療這些泛抗生素耐藥細菌。最近，Moore等人顯示新生霉素對20株對其他任何抗生素無反應的洋蔥伯克霍爾德菌CF分離株表現(xiàn)出強效抗菌活性。在該研究中，30株銅綠假單胞菌CF分離株不受新生霉素影響。這些觀察與我們關于不同細菌物種對新生霉素敏感性的數(shù)據(jù)一致。安全問題導致人類使用新生霉素被撤回；然而，基于霧化溶液或干粉吸入器的新藥物遞送系統(tǒng)可以局部遞送增強濃度的氨基香豆素，控制全身毒性并治療BCC感染。我們進一步建議它們與粘菌素組合使用，由于兩種抗生素類別對BCC細菌的協(xié)同效應。這也將促進使用每種抗生素的較低劑量，減少全身毒性。
此外，使用對BCC細菌具有增強效力的氨基香豆素衍生物，如氯新生霉素，將允許進一步降低抗生素組合中的氨基香豆素濃度?？傊?，這項研究的結果，加上最近的支持證據(jù)，值得重新考慮新生霉素、氯新生霉素或其他氨基香豆素用于人類，與粘菌素通過新遞送系統(tǒng)組合使用，以控制多重耐藥BCC細菌的感染。文獻中有報道選擇性AMPs對伯克霍爾德菌屬活性增加，這些化合物與氨基香豆素的效力也值得探索。