冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染及机制研究

研究背景:慢性骨髓炎是发生于骨组织的细菌感染性疾病,常源自开放性骨折、内固定手术、糖尿病足和血源性骨感染等,可导致骨骼和关节严重破坏和畸形,病程较长,容易复发。为了治疗慢性骨髓炎,患者需要长期住院,反复清创和长时间应用抗生素。金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)是导致慢性骨髓炎最常见的病原体,往往能够侵入成骨细胞并“隐藏”在细胞内,克服宿主免疫清除和抗生素治疗作用,在细胞内可以长时间存活。此外,内化S.aureus的成骨细胞增殖和分化能力减弱,导致骨组织形成减少,而且胞内的S.aTaurine配制ureus会引起成骨细胞发生凋亡和坏死,“隐藏”在胞内的S.aureus释放后将会感染其他成骨细胞,最后引起骨组织反复感染,导致慢性骨髓炎迁延不愈,难以治疗。因此,如何有效促使抗生素杀灭成骨细胞内的细菌,是现在治疗慢性骨髓炎的一大难题。冲击波是一种脉冲声波,是压力急剧变化的产物,可安全导入人体,有很好的聚焦性,目前已成为治疗泌尿系结石的重要方法。此SCH772984分子式外,冲击波具有活化成骨细胞、增强成骨活动和促进骨折愈合等作用,现在又被用来治疗骨不连和股骨头坏死等疾病。冲击波还可增加细胞膜的通透性,进而使不容易通过细胞膜的物质如钙黄绿素和荧光黄进入细胞内,甚至可以促使难以通过细胞膜的化疗药物进入肿瘤细胞,增加其对肿瘤细胞的杀伤作用。亲水性抗生素很难通过疏水性的细胞膜进入细胞内抗菌,使得胞内的细菌能够逃避抗生素的杀伤作用。因此,我们推测:冲击波通过增加细胞膜的通透性,促使抗生素进入成骨细胞内抗菌,有效治疗胞内感染。研究目的:本研究拟通过体内和体外实验,证明冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的有效性,并探究其作用机制。研究方法:体外实验:1、冲击波辅助抗生素治疗成骨细胞内金黄色葡萄球菌感染的有效biologic drugs性验证(1)建立胞内感染S.aureus的(人和小鼠)成骨细胞模型;(2)应用台盼蓝染色法确定对成骨细胞模型无明显损伤作用的冲击波参数;(3)应用CCK-8法确定对成骨细胞模型无明显毒性作用的抗生素浓度;(4)应用BODIPY-FL标记的万古霉素检测冲击波对成骨细胞模型胞膜通透性的影响;(5)应用高效液相色谱-质谱(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,HLPC-MS)检测冲击波对抗生素进入成骨细胞模型的影响;(6)应用平板菌落计数法检测冲击…