留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

次氯酸对大肠埃希菌生物膜的作用及大肠埃希菌感染创面的临床疗效

刘江 吴宝林 朱万招 刘洁 王彤 耿毛毛 白莉 刘毅

刘江, 吴宝林, 朱万招, 等. 次氯酸对大肠埃希菌生物膜的作用及大肠埃希菌感染创面的临床疗效[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(3): 242-250. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20201112-00471.
引用本文: 刘江, 吴宝林, 朱万招, 等. 次氯酸对大肠埃希菌生物膜的作用及大肠埃希菌感染创面的临床疗效[J]. 中华烧伤与创面修复杂志, 2022, 38(3): 242-250. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20201112-00471.
Liu J,Wu BL,Zhu WZ,et al.Effect of hypochloric acid on Escherichia coli biofilm and the clinical efficacy of hypochloric acid for wounds with Escherichia coli infection[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(3):242-250.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20201112-00471.
Citation: Liu J,Wu BL,Zhu WZ,et al.Effect of hypochloric acid on Escherichia coli biofilm and the clinical efficacy of hypochloric acid for wounds with Escherichia coli infection[J].Chin J Burns Wounds,2022,38(3):242-250.DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20201112-00471.

次氯酸对大肠埃希菌生物膜的作用及大肠埃希菌感染创面的临床疗效

doi: 10.3760/cma.j.cn501120-20201112-00471
详细信息
    通讯作者:

    刘毅,Email:liuyi196402@163.com

Effect of hypochloric acid on Escherichia coli biofilm and the clinical efficacy of hypochloric acid for wounds with Escherichia coli  infection

More Information
    Corresponding author: Liu Yi, Email: liuyi196402@163.com
  • 摘要:     目的   探讨次氯酸对大肠埃希菌生物膜的作用及其对大肠埃希菌感染创面的临床疗效。    方法   收集从解放军联勤保障部队第940医院5个临床科室2019年9—12月25例患者(男16例、女9例,年龄32~67岁)送检标本分离出的大肠埃希菌菌株中细菌生物膜形成能力最强的1株菌进行实验研究。将大肠埃希菌分别与162.96、81.48、40.74、20.37、10.18、5.09、2.55、1.27、0.64、0.32 μg/mL的次氯酸共培养,筛选次氯酸最低杀菌浓度(MBC);将大肠埃希菌与筛选的MBC次氯酸分别作用2、5、10、20、30、60 min,筛选次氯酸的最短杀菌时间。分别于培养6、12、24、48、72、96 h,采用扫描电子显微镜观察大肠埃希菌生物膜形成情况。大肠埃希菌培养72 h后,分别加入1、2、4、8、16倍MBC的次氯酸,筛选次氯酸对大肠埃希菌的最低生物膜清除浓度(MBEC)。于大肠埃希菌中分别加入1、2、4、8倍MBEC的次氯酸及无菌生理盐水,作用10 min后,采用活/死细菌染色试剂盒检测活、死细胞数,并计算死菌率(样本数为5)。2020年1—12月,解放军联勤保障部队第940医院烧伤整形外科收治41例符合入选标准的感染创面患者,对其进行前瞻性随机对照试验。采用随机数字表法将患者分为次氯酸组21例[男13例、女8例,年龄(46±14)岁]和聚维酮碘组20例[男14例、女6例,年龄(45±19)岁]。2组患者分别用100 μg/mL次氯酸、50 mg/mL聚维酮碘溶液浸透的无菌纱布湿敷,每天换药1次。首次换药前、第10天换药时,取创面及创缘组织,采用琼脂培养法培养细菌并定量分析组织细菌量。首次换药前和第3、7、10天换药时,肉眼观察创面渗出量和肉芽组织生长情况并评分。对数据行单因素方差分析、Dunnett-t检验、独立样本t检验、Mann-Whitney U检验、Wilcoxon符号秩检验、χ2检验或Fisher确切概率法检验。    结果   次氯酸对大肠埃希菌的MBC为10.18 μg/mL,MBC的次氯酸对大肠埃希菌的最短杀菌时间为2 min。培养6、12 h,大肠埃希菌处于完全游离状态;随着培养时间的延长,大肠埃希菌逐渐聚集、黏附,至培养72 h形成成熟的生物膜。次氯酸对大肠埃希菌的MBEC为20.36 μg/mL。与1、2、4、8倍MBEC的次氯酸作用10 min后,大肠埃希菌死菌率均明显高于与无菌生理盐水作用10 min后(t值分别为6.11、25.04、28.90、40.74,P<0.01)。第10天换药时,次氯酸组患者创面组织细菌量为2.61(2.20,3.30)×104集落形成单位(CFU)/g,明显少于聚维酮碘组的4.77(2.18,12.48)×104 CFU/g(Z=2.06,P<0.05);次氯酸组和聚维酮碘组患者创面组织细菌量均明显少于首次换药前的2.97(2.90,3.04)×106、2.97(1.90,7.95)×106 CFU/g(Z值分别为4.02、3.92,P<0.01)。第10天换药时,次氯酸组患者创面渗出量评分明显低于聚维酮碘组(Z=2.07,P<0.05)。与首次换药前比较,次氯酸组患者第7、10天换药时创面渗出量评分均明显降低(Z值分别为-3.99、-4.12,P<0.01),聚维酮碘组患者第7、10天换药时创面渗出量评分均明显降低(Z值分别为-3.54、-3.93,P<0.01)。第10天换药时,次氯酸组患者创面肉芽组织生长评分明显高于聚维酮碘组(Z=2.02,P<0.05)。与首次换药前比较,次氯酸组患者第7、10天换药时创面肉芽组织生长评分均明显升高(Z值分别为-3.13、-3.67,P<0.01),聚维酮碘组患者第7、10天换药时创面肉芽组织生长评分均明显升高(Z值分别为-3.12、-3.50,P<0.01)。    结论   次氯酸对游离状态和生物膜状态的大肠埃希菌均有杀灭作用,低浓度的次氯酸对成熟的大肠埃希菌生物膜可起到快速杀菌作用,且次氯酸浓度越高,杀菌效果越好。100 μg/mL次氯酸能有效减少患者大肠埃希菌感染创面的细菌负荷,表现为创面渗出的减少、间接促进肉芽组织生长,较传统外用抗菌剂聚维酮碘疗效更好。

     

  • 参考文献(33)

    [1] HanG,CeilleyR.Chronic wound healing: a review of current management and treatments[J].Adv Ther, 2017,34(3):599-610. DOI: 10.1007/s12325-017-0478-y.
    [2] WangL,BassiriM,NajafiR,et al.Hypochlorous acid as a potential wound care agent: part I. Stabilized hypochlorous acid: a component of the inorganic armamentarium of innate immunity[J].J Burns Wounds,2007,6:e5.
    [3] 顾峥嵘,陈晓,翁蔚宗,等.次氯酸临床研究及使用进展[J].世界复合医学,2015,1(4):336-339.DOI: 10.11966/j.issn.2095-994X.2015.01.04.08.
    [4] CrewJ, VarillaR, RocasTA, et al. NeutroPhase® in chronic non-healing wounds[J].Int J Burns Trauma,2012,2(3):126-134.
    [5] RoyR,TiwariM,DonelliG,et al.Strategies for combating bacterial biofilms: a focus on anti-biofilm agents and their mechanisms of action[J].Virulence,2018,9(1):522-554.DOI: 10.1080/21505594.2017.1313372.
    [6] HassanA,UsmanJ,KaleemF,et al.Evaluation of different detection methods of biofilm formation in the clinical isolates[J].Braz J Infect Dis,2011,15(4):305-311.
    [7] 姚泽明D-酪氨酸联合万古霉素对MRSA及其生物膜的消除作用广州广州医科大学2017

    姚泽明.D-酪氨酸联合万古霉素对MRSA及其生物膜的消除作用[D].广州:广州医科大学,2017.

    [8] 陈东科,孙长贵.实用临床微生物学检验与图谱[M].北京:人民卫生出版社,2011:769-770.
    [9] 李莎伊犁黑蜂蜂胶对不同状态白色念珠菌作用的实验研究乌鲁木齐新疆医科大学2017

    李莎. 伊犁黑蜂蜂胶对不同状态白色念珠菌作用的实验研究[D].乌鲁木齐:新疆医科大学,2017.

    [10] 刘江, 刘毅. 慢性创面细菌生物膜形成机制及其诊断的研究进展 [J]. 中华烧伤杂志, 2021, 37(7): 692-696. DOI: 10.3760/cma.j.cn501120-20200327-00198.
    [11] 戚丽华鲍曼不动杆菌耐药特性及其与生物膜的相关性研究北京解放军军事医学科学院2016

    戚丽华. 鲍曼不动杆菌耐药特性及其与生物膜的相关性研究[D].北京:解放军军事医学科学院,2016.

    [12] 王梦婷生物活性玻璃对三种细菌及龈下菌斑的抗菌效果研究南京南京医科大学2015

    王梦婷. 生物活性玻璃对三种细菌及龈下菌斑的抗菌效果研究[D].南京:南京医科大学,2015.

    [13] 杨宗城.烧伤治疗学[M].3版.北京:人民卫生出版社,2006:223-224.
    [14] YanJ, BasslerBL. Surviving as a community: antibiotic tolerance and persistence in bacterial biofilms[J]. Cell Host Microbe, 2019,26(1):15-21. DOI: 10.1016/j.chom.2019.06.002.
    [15] 王广宁负压封闭引流联合局部氧疗促进外伤后慢性创面愈合的临床研究西安第四军医大学2016

    王广宁. 负压封闭引流联合局部氧疗促进外伤后慢性创面愈合的临床研究[D]. 西安:第四军医大学, 2016.

    [16] GrandeR,PucaV,MuraroR.Antibiotic resistance and bacterial biofilm[J].Expert Opin Ther Pat,2020,30(12):897-900.DOI: 10.1080/13543776.2020.1830060.
    [17] MarcuzzoAV,TofanelliM,Boscolo NataF,et al.Hyaluronate effect on bacterial biofilm in ENT district infections: a review[J].APMIS,2017,125(9):763-772.DOI: 10.1111/apm.12728.
    [18] WrightTE, PayneWG, KoF, et al. The effects of an oxygen-generating dressing on tissue infection and wound healing[J]. Journal of Applied Research, 2003, 3(4):363-370.
    [19] SenpukuH,TunaEB,NagasawaR,et al.The inhibitory effects of polypyrrole on the biofilm formation of Streptococcus mutans[J].PLoS One,2019,14(11):e0225584.DOI: 10.1371/journal.pone.0225584.
    [20] ZhangL,LiangE,ChengY,et al.Is combined medication with natural medicine a promising therapy for bacterial biofilm infection?[J].Biomed Pharmacother,2020,128:110184.DOI: 10.1016/j.biopha.2020.110184.
    [21] Leulmi PichotS,JoistenH,GrantAJ,et al.Magneto-mechanically actuated microstructures to efficiently prevent bacterial biofilm formation[J].Sci Rep,2020,10(1):15470.DOI: 10.1038/s41598-020-72406-8.
    [22] MetcalfDG, BowlerPG. Biofilm delays wound healing: a review of the evidence[J/OL].Burns Trauma,2013,1(1):5-12[2020-11-12]. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27574616/.DOI:10.4103/2321- 3868. 113329.
    [23] HaeslerE,SwansonT,OuseyK,et al.Clinical indicators of wound infection and biofilm: reaching international consensus[J].J Wound Care,2019,28(Sup3b):s4-s12.DOI: 10.12968/jowc.2019.28.Sup3b.S4.
    [24] SchultzG,BjarnsholtT,JamesGA,et al.Consensus guidelines for the identification and treatment of biofilms in chronic nonhealing wounds[J].Wound Repair Regen,2017,25(5):744-757.DOI: 10.1111/wrr.12590.
    [25] ZhangX,SunZ,YangQ.Application of denaturing gradient gel electrophoresis to the analysis of bacterial communities associated with asymptomatic and symptomatic pericoronitis[J].J Oral Maxillofac Surg,2018,76(3):483-489.DOI: 10.1016/j.joms.2017.08.007.
    [26] WangLF,LiJL,MaWH,et al.Drug resistance analysis of bacterial strains isolated from burn patients[J].Genet Mol Res,2014,13(4):9727-9734.DOI: 10.4238/2014.January.22.10.
    [27] NakagamiG,SchultzG,GibsonDJ,et al.Biofilm detection by wound blotting can predict slough development in pressure ulcers: a prospective observational study[J].Wound Repair Regen,2017,25(1):131-138.DOI: 10.1111/wrr.12505.
    [28] BigliardiPL, AlsagoffSAL, El-KafrawiHY, et al. Povidone iodine in wound healing: a review of current concepts and practices[J]. Int J Surg,2017,44:260-268. DOI: 10.1016/j.ijsu.2017.06.073.
    [29] MorraCN,OrihuelaCJ.Anatomical site-specific immunomodulation by bacterial biofilms[J].Curr Opin Infect Dis,2020,33(3):238-243.DOI: 10.1097/QCO.0000000000000643.
    [30] FeiC,MaoS,YanJ,et al.Nonuniform growth and surface friction determine bacterial biofilm morphology on soft substrates[J].Proc Natl Acad Sci U S A,2020,117(14):7622-7632.DOI: 10.1073/pnas.1919607117.
    [31] KimHJ,LeeJG,KangJW,et al.Effects of a low concentration hypochlorous acid nasal irrigation solution on bacteria, fungi, and virus[J].Laryngoscope,2008,118(10):1862-1867.DOI: 10.1097/MLG.0b013e31817f4d34.
    [32] YamasakiR,KawanoA,YoshiokaY,et al.Rhamnolipids and surfactin inhibit the growth or formation of oral bacterial biofilm[J].BMC Microbiol,2020,20(1):358.DOI: 10.1186/s12866-020-02034-9.
    [33] CampocciaD, MontanaroL, ArciolaCR. Extracellular DNA (eDNA). A major ubiquitous element of the bacterial biofilm architecture[J].Int J Mol Sci,2021,22(16):9100. DOI: 10.3390/ijms22169100.
  • 1  培养各时间点临床来源大肠埃希菌生物膜形成情况 扫描电子显微镜×20 000,图中标尺为10 μm。1A、1B.分别为培养6、12 h,大肠埃希菌处于游离状态,呈散在分布并黏附在培养皿表面,未形成胞外聚合物(EPS),图1B黏附数较图1A增多;1C.培养24 h,大肠埃希菌开始聚集、黏附,有少量的EPS连接菌体;1D.培养48 h,大肠埃希菌产生的EPS进一步增多,呈膜状结构;1E.培养72 h,大肠埃希菌产生的大量EPS呈大片膜状并将自身完全包裹;1F.培养96 h,一部分大肠埃希菌从EPS中播散、脱落

    2  与无菌生理盐水或4种浓度的次氯酸作用10 min后临床来源大肠埃希菌生物膜活性 激光扫描共聚焦显微镜×60,图中标尺为10 μm。2A.与MBEC的次氯酸作用后,死菌率较低;2B.与2倍MBEC次氯酸作用后,死菌率较图2A升高;2C.与4倍MBEC次氯酸作用后,死菌率较图2B升高;2D.与8倍MBEC次氯酸作用后,死菌率较图2C升高;2E.与无菌生理盐水作用后,死菌率明显低于图2A

    注:红色荧光代表死菌,绿色荧光代表活菌,黄色代表活菌和死菌重叠;最低生物膜清除浓度(MBEC)为20.36 μg/mL

    表1  2组感染性创面患者一般资料比较

    组别例数性别(例)年龄(岁,x¯±s创面面积(cm2x¯±s创面类型(例)
    动静脉溃疡糖尿病足压力性溃疡外伤创面热力烧伤创面
    次氯酸组2113846±1418±524825
    聚维酮碘组2014645±1920±515644
    统计量值χ2=0.30t=0.20t=1.61
    P0.5850.8440.1161.000
    注:“—”表示无此统计量值
    下载: 导出CSV

    表2  2组感染性创面患者各时间点创面组织细菌量比较

    表2.   [M(Q1,Q3)]

    组别例数首次换药前(×106 CFU/g)第10天换药时(×104 CFU/g)ZP
    次氯酸组212.97(2.90,3.04)2.61(2.20,3.30)4.02<0.001
    聚维酮碘组202.97(1.90,7.95)4.77(2.18,12.48)3.92<0.001
    Z0.032.06
    P0.9790.039
    注:CFU为集落形成单位
    下载: 导出CSV

    表3  2组感染性创面患者创面渗出量评分比较[分,MQ1Q3)]

    组别例数首次换药前第3天换药时第7天换药时第10天换药时
    次氯酸组212(2,3)2(2,3)1(1,2)a1(0,1)a
    聚维酮碘组202(2,3)2(2,3)1(1,2)a1(1,1)a
    Z0.140.300.552.07
    P0.8910.7620.5840.038
    注:与组内首次换药前比较,aP<0.01
    下载: 导出CSV

    表4  2组感染性创面患者换药前后创面肉芽组织生长情况评分比较[分,MQ1Q3)]

    组别例数首次换药前第3天换药时第7天换药时第10天换药时
    次氯酸组211(0,1)1(0,1)1(1,2)a2(1,2)a
    聚维酮碘组201(0,1)1(0,1)1(1,2)a1(1,2)a
    Z0.120.450.472.02
    P0.9020.6540.6390.043
    注:与组内首次换药前比较,aP<0.01
    下载: 导出CSV
  • 加载中
图(2) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  281
  • HTML全文浏览量:  56
  • PDF下载量:  40
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2020-11-12

目录

    /

    返回文章
    返回