目的:研究活性氧响应性抗菌微针对糖尿病小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面的影响。方法:采用实验研究方法。合成活性氧响应性交联剂N1-（4-溴苄基）-N3-（4-溴苯基）-N1，N1，N3，N3-四甲基丙烷-1，3-二胺（TSPBA），混合相应成分制成聚乙烯醇-TSPBA（PVA-TSPBA）微针、PVA-ε-聚赖氨酸（ε-PL）-TSPBA微针、PVA-TSPBA-透明质酸钠（SH）微针、PVA-ε-PL-TSPBA-SH微针。将PVA-TSPBA微针分别置于单纯磷酸盐缓冲液（PBS）和含过氧化氢的PBS中，观察浸泡0（即刻）、3、7、10 d微针降解情况，表示其活性氧响应性。将用含过氧化氢的LB培养基培养的金黄色葡萄球菌标准菌株与大肠埃希菌标准菌株各自按随机数字表法（分组方法下同）分为空白对照组（不行任何处理，下同）以及与含相应浓度ε-PL的PVA-ε-PL-TSPBA微针共培养的0 g/L ε-PL组、1.0 g/L ε-PL组、5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组，培养24 h，观察细菌生长情况并计算细菌相对存活率（样本数为3）。将对数生长期的小鼠成纤维细胞系3T3细胞（生长周期下同）分为空白对照组以及用含相应浓度ε-PL的PVA-ε-PL-TSPBA微针浸提液培养的0 g/L ε-PL组、1.0 g/L ε-PL组、5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组，培养24 h，用光学显微镜观察细胞生长情况，用细胞计数试剂盒8（CCK-8）法检测并计算细胞相对存活率（以此表示细胞毒性，样本数为6）。取PVA-TSPBA微针与PVA-TSPBA-SH微针，用光学显微镜观察2种微针形貌，用微机控制电子万能试验机检测2种微针机械性能（以临界力表示，样本数为6）。取6只6~8周龄雄性BALB/c小鼠（性别、鼠龄下同），分为PVA-TSPBA组与PVA-TSPBA-SH组（每组3只），用相应微针垂直按压背部皮肤1 min后，观察按压完成后0、10、20 min皮肤情况。另取3T3细胞，分为空白对照组，用含相应浓度ε-PL的PVA-ε-PL-TSPBA微针浸提液培养的0 g/L ε-PL组、单纯5.0 g/L ε-PL组，用含5.0 g/L ε-PL的PVA-ε-PL-TSPBA-SH微针浸提液培养的5.0 g/L ε-PL+SH组，CCK-8法检测并计算培养24、48、72 h细胞相对存活率，以此表示细胞增殖活性（样本数为6）。取18只BALB/c小鼠，通过高糖高脂饮食联合链脲佐菌素注射诱导为糖尿病小鼠模型后，分为无菌敷贴组、0 g/L ε-PL+SH组与5.0 g/L ε-PL+SH组（每组6只），在每只小鼠背部制作全层皮肤缺损创面后滴加金黄色葡萄球菌溶液，制成糖尿病小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面模型，0 g/L ε-PL+SH组、5.0 g/L ε-PL+SH组小鼠创面覆盖含相应浓度ε-PL的PVA-ε-PL-TSPBA-SH微针后，3组小鼠创面均外覆无菌手术敷贴。于伤后0、3、7、12 d观察创面愈合情况，计算伤后3、7、12 d创面愈合率；伤后12 d，取创面及创缘皮肤组织行苏木精-伊红染色，观察新生上皮生长及炎症细胞浸润情况。对数据行单因素方差分析、重复测量方差分析、Mann-Whitney U检验、Bonferroni法。 结果:随着浸泡时间的延长，置于含过氧化氢PBS中的PVA-TSPBA微针逐渐溶解并于浸泡10 d完全降解，置于单纯PBS中的PVA-TSPBA微针仅发生溶胀而未溶解。培养24 h，5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组金黄色葡萄球菌未见生长，10.0 g/L ε-PL组大肠埃希菌未见生长；1.0 g/L ε-PL组、5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组金黄色葡萄球菌相对存活率较空白对照组明显降低（ P<0.05或 P<0.01），5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组大肠埃希菌相对存活率较空白对照组明显降低（ P<0.01）。培养24 h，空白对照组、0 g/L ε-PL组、1.0 g/L ε-PL组、5.0 g/L ε-PL组、10.0 g/L ε-PL组细胞生长状态良好，组间细胞相对存活率相近（ P>0.05）。PVA-TSPBA微针与PVA-TSPBA-SH微针的针体均呈四棱锥形，排列整齐，其中PVA-TSPBA-SH微针的针体更立体、棱角更分明。PVA-TSPBA-SH微针的临界力明显高于PVA-TSPBA微针（ Z=3.317， P<0.01）。PVA-TSPBA-SH组小鼠按压完成后0 min微针穿透皮肤，10 min后针孔部分消失，20 min后针孔完全消失；PVA-TSPBA组微针未能穿透小鼠皮肤。培养24、48、72 h，5.0 g/L ε-PL+SH组细胞增殖活性均明显高于空白对照组（ P<0.05或 P<0.01）。无菌敷贴组小鼠创面愈合速度缓慢，渗出较多；0 g/L ε-PL+SH组小鼠创面愈合速度前期与无菌敷贴组相近，后期较无菌敷贴组加快，渗出中等；5.0 g/L ε-PL+SH组小鼠创面愈合较另2组快，渗出不多。5.0 g/L ε-PL+SH组小鼠伤后3、7、12 d创面愈合率分别为（40.6±4.2）%、（64.3±4.1）%、（95.8±2.4）%，明显高于无菌敷贴组的（20.4±2.7）%、（38.9±2.2）%、（59.1±6.2）%与0 g/L ε-PL+SH组的（21.6±2.6）%、（44.0±1.7）%、（82.2±5.3）%（ P<0.01）；0 g/L ε-PL+SH组小鼠伤后7、12 d创面愈合率明显高于无菌敷贴组（ P<0.05或 P<0.01）。伤后12 d，5.0 g/L ε-PL+SH组小鼠创面几乎完全上皮化且炎症细胞浸润较少，0 g/L ε-PL+SH组小鼠创面部分上皮化且伴大量炎症细胞浸润，无菌敷贴组小鼠创面未见明显上皮化且伴大量炎症细胞浸润。 结论:基于TSPBA、聚乙烯醇、ε-PL及SH制备的复合微针可顺利刺穿小鼠皮肤并能通过缓慢响应创面中的活性氧从而溶解释放抗菌物质，抑制创面细菌定植，促进糖尿病小鼠细菌定植全层皮肤缺损创面修复。

目的 构建溃疡性结肠炎(UC)小鼠模型,探讨ε-聚赖氨酸、果胶及二者混合物对UC小鼠肠黏膜屏障的影响及可能机制.方法 雄性BALB/c小鼠40只,随机分为对照组、UC组、ε-聚赖氨酸组、果胶组、ε聚赖氨酸+果胶组各8只.所有小鼠给予灌胃预处理,对照组、UC组给予饮用水20 mL/(kg·d),ε-聚赖氨酸组给予ε-聚赖氨酸10 mg/(kg·d),果胶组给予果胶200 mg/(kg·d),ε-聚赖氨酸+果胶组给予ε-聚赖氨酸10 mg/(kg·d)和果胶200 mg/(kg·d),灌胃4周后,UC组、ε-聚赖氨酸组、果胶组、ε-聚赖氨酸+果胶组小鼠自由饮用质量分数3％硫酸葡聚糖溶液9 d构建UC模型,对照组自由饮用饮用水9d.造模后评价5组小鼠疾病活动指数(DAI)评分,测量结肠长度,采用HE染色法观察结肠组织病理形态,采用ELISA法检测血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)水平,采用实时荧光定量PCR法检测结肠组织闭合蛋白(Occludin)、紧密连接蛋白-1(ZO-1)mRNA相对表达量,采用Western blot法检测结肠组织Toll样受体 4(TLR4)、核因子-κB p65(NF-κB p65)、p-NF-κB p65 蛋白相对表达量,并计算 p-NF-KB p65/NF-KB p65.结果 (1)UC 组[(6.75±1.91)分]、ε-聚赖氨酸组[(5.75±1.75)分]、果胶组[(3.00±0.76)分]、ε-聚赖氨酸+果胶组[(6.00±3.21)分]DAI评分均高于对照组(0分)(P＜0.05);UC组[(6.96±0.78)cm]、ε-聚赖氨酸+果胶组[(6.79±0.73)cm]结肠长度均短于对照组[(8.10±0.55)cm](P＜0.05),ε-聚赖氨酸组、果胶组与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);UC组、ε-聚赖氨酸+果胶组DAI评分均高于果胶组(P＜0.05),结肠长度均短于果胶组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸组与果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05),UC组、ε-聚赖氨酸组、ε-聚赖氨酸+果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05).(2)对照组结肠组织黏膜上皮结构完整,腺体排列整齐,隐窝正常.UC组黏膜上皮结构不完整,炎症细胞浸润黏膜层2/3以上,以淋巴细胞浸润为主,病变范围＞50％,基底层2/3隐窝被破坏.与UC组比较,ε-聚赖氨酸组黏膜上皮结构尚完整,炎症细胞浸润黏膜层1/3以上,病变范围＞25％,基底层1/3隐窝被破坏;果胶组黏膜上皮结构较完整,炎症细胞浸润黏膜层1/3以下,病变范围和隐窝破坏程度明显减小.与果胶组比较,ε-聚赖氨酸+果胶组炎症细胞浸润增多,病变范围和隐窝破坏程度增大.(3)UC组、ε聚赖氨酸组、ε-聚赖氨酸+果胶组血清TNF-α水平均高于对照组和果胶组(P＜0.05),果胶组与对照组,UC组、ε-聚赖氨酸组、ε-聚赖氨酸+果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);UC组、ε-聚赖氨酸+果胶组血清IL-6水平均高于对照组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸组、果胶组与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);ε-聚赖氨酸组、果胶组血清IL-6水平均低于UC组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸+果胶组与UC组比较差异无统计学意义(P＞0.05),ε-聚赖氨酸组、果胶组、ε聚赖氨酸+果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05).(4)UC组、ε-聚赖氨酸+果胶组结肠组织Occludin、ZO-1 mRNA相对表达量均低于对照组和果胶组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸组、果胶组与对照组,ε-聚赖氨酸组与果胶组,UC组、ε-聚赖氨酸组、ε聚赖氨酸+果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05).(5)UC组、ε-聚赖氨酸十果胶组结肠组织TLR4蛋白相对表达量均高于对照组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸组、果胶组与对照组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);UC组、ε-聚赖氨酸组、ε-聚赖氨酸十果胶组结肠组织p-NF-κB p65/NF-κB p65均高于对照组(P＜0.05P＜0.05),果胶组与对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05);UC组、ε聚赖氨酸+果胶组结肠组织TLR4蛋白相对表达量及p-NF-KB p65/NF-κB p65均高于果胶组(P＜0.05),ε-聚赖氨酸组与果胶组比较差异均无统计学意义(P＞0.05);UC组、ε-聚赖氨酸组、ε-聚赖氨酸+果胶组结肠组织p-NF-κB p65/NF-κB p65及TLR4蛋白相对表达量比较差异均无统计学意义(P＞0.05).结论 果胶可通过抑制TLR4/NF-KB信号通路减轻结肠组织炎症,保护肠黏膜屏障,预防小鼠UC发生,而ε-聚赖氨酸可减弱果胶对UC小鼠肠黏膜屏障的保护作用.

目的 构建并制备具有固有抗菌黏附性的聚乙二醇(PEG)-聚赖氨酸(PLL)注射型水凝胶,探究其各项性能及在牙周炎治疗中的效果.方法 ε-聚赖氨酸通过酰胺化反应与四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺戊二酸酯交联获得水凝胶.通过傅里叶变换红外光谱、扫描电子显微镜等对材料进行表征分析,考察不同配比材料的抗菌性能、生物相容性、凝胶化时间、溶胀性和力学性能,确定最佳配比;评估其黏附强度;体内构建大鼠牙周炎模型,验证PEG-PLL水凝胶在牙周炎中的疗效.结果 成功构建了 PEG-PLL水凝胶,其中当PLL浓度为20 mg/mL时水凝胶具有良好的抗菌性能、力学性能、凝胶化时间及较低的溶胀率,且无明显的细胞毒性,产生约15 kPa的黏附力.动物体内实验证实该水凝胶可有效阻止牙周炎骨缺损的进一步发展,促进骨缺损修复.结论 PEG-PLL水凝胶具有良好的固有抗菌、生物相容性,并有一定的组织黏附性,可促进牙周炎骨缺损的修复.

ε-聚赖氨酸是一种同聚酰胺生物聚合物,由25～35个L-赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基缩合形成的酰胺键连接而成.因其独特的结构,ε-聚赖氨酸具有许多优异的性能,如可食性、水溶性、热稳定性、可降解性、广谱抗菌活性和无毒性等.因此,ε-聚赖氨酸己在日本、韩国、美国和中国等国家被广泛用作食品防腐剂.目前,ε-聚赖氨酸主要由白色链霉菌发酵生产.自ε-聚赖氨酸于1977年由日本学者发现以来,ε-聚赖氨酸发酵生产得到了很大提高,对其应用研究也由最初的食品领域拓展到了许多其他的领域.本文首先概述了ε-聚赖氨酸生物合成机理、菌种选育和发酵生产策略,在简要介绍其抑菌机制基础上,着重介绍了ε-聚赖氨酸在食品、医学和材料等领域应用研究进展,最后,对相关研究进行了展望,以期为ε-聚赖氨酸微生物生产及其应用研究提供有益的借鉴.

[目的]评价智能氧疗系统在神经外科重型颅脑损伤吸氧病人中的临床应用效果.[方法]将80例重型颅脑损伤吸氧病人随机分为对照组和观察组各40例,观察组使用智能氧疗系统(湿化液含抑菌剂ε-聚赖氨酸和乳酸链球菌素),对照组使用传统吸氧方法(湿化液为无菌蒸馏水).对两组病人湿化液染菌情况、血气分析值、护士工作量进行分析.[结果]两组氧疗24 h、25 h～48 h、49 h～72 h湿化液细菌阳性率比较差异有统计学意义(P＜0.05).两组吸氧期间血气分析PO2波动值、PCO2波动值及实际碳酸氢盐波动值比较差异均有统计学意义(P＜0.01).两组护士更换湿化瓶所需时间及观察氧疗效果所需时间比较差异均有统计学意义(P＜0.01).[结论]智能氧疗系统可以动态修正氧气输出流量,有效改善肺通气功能,提高氧含量.

目的 研究ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)生长及生物膜形成的影响.方法 以金黄色葡萄球菌标准菌株ATCC25923及社区获得性耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,MRSA)USA300为试验菌株,常量肉汤稀释法(试管)测定最低抑菌浓度(minimum inhibitory concentration,MIC),酶标仪检测吸光度法观察各株金黄色葡萄球菌的生长曲线,96孔板结晶紫染色法检测各株菌生物膜的形成并用扫描电子显微镜(SEM)观察生物膜的形成情况.结果 ε-PL对ATCC25923和USA300的MIC均为31.25mg/mL.ε-PL浓度升高时对两株菌生长的抑制作用随之增强.1/2MIC ε-PL能显著降低ATCC25923和USA300生物膜的形成能力.结论 ε-PL作为一种安全、高效的天然防腐剂,能有效抑制金黄色葡萄球菌细菌的生长及生物膜的形成,为新型药物的研发提供了理论依据.

目的:金黄色葡萄球菌是医院感染中检出率较高的致病菌,运用e-多聚赖氨酸与乳链菌肽对金黄色葡萄球菌及其生物膜的抗性进行研究,试图找出一种新型的抗致病菌的抗菌物质.方法:采用微量肉汤稀释法测定不同浓度的ε-多聚赖氨酸和乳链菌肽对金黄色葡萄球菌最低抑菌浓度(MIC);通过结晶紫染色,运用光密度法,探讨e-多聚赖氨酸和乳链菌肽单独及联合使用对金黄色葡萄球菌生物膜作用的规律.结果:乳链菌肽对金黄色葡萄球菌的MIC为3.76 μmol/L,ε-多聚赖氨酸MIC值为10.99 μmol/L,乳链菌肽与ε-多聚赖氨酸的比例分别为9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9时,MIC值分别为3.20 μmol/L、2.79 μmol/L、4.94μmol/L、4.44 μmol/L、4.02 μmol/L、3.68 μmol/L、6.79 μmol/L、6.29 μmol/L、11.73 μmol/L.ε-多聚赖氨酸与乳链菌肽对金黄色葡萄球菌生物膜的形成具有抑制作用,且呈浓度相关性,抑制效果随浓度增高而增强.结论:乳链菌和e多聚赖氨酸单独使用时,ε-多聚赖氨酸对金黄色葡萄球菌抑菌效果较差,乳链菌抑菌效果较好;若两者联合使用时乳链菌肽和ε-多聚赖氨酸浓度比选择为6∶4、5∶5、4∶6对金黄色葡萄球菌生物膜生长抑制效果较好.

ε-聚赖氨酸(ε-PL)是我国新近批准的一种天然食品防腐剂,由链霉菌好氧发酵制备而来.通过传统育种手段强化产生菌ε-PL合成能力是提高其发酵水平的重要途径,然而高产改造菌与出发菌株发生的生理改变却很少被关注.本研究从培养特征,营养需求和发酵过程参数等方面进行比较与分析,发现高产菌株Streptomyces albulus GS114具有需氧量小、菌体量低、ε-PL产量高、单位菌体ε-PL合成能力强、转化率高等特点.为了进一步提高S.albulus GS114的ε-PL产量,通过提高pH冲击策略中预培养pH增加其菌体量,实现ε-PL产量达到53.49 g/L,较优化前提高了11.9％.研究结果将为ε-PL工业化生产奠定基础.

以ε-聚赖氨酸产量为1.60g/L的Streptomyces albulus M-Z18为出发菌株,利用核糖体工程技术选育具有双重抗生素抗性的ε-聚赖氨酸高产菌株,并对高产菌株和出发菌株的生理生化性能进行比较.通过链霉素诱变成功选育出了1株遗传稳定的ε-聚赖氨酸产生菌S.albulus S-7,ε-聚赖氨酸产量为2.03g/L;对S.albulus S-7叠加巴龙霉素,获得1株遗传稳定的具有双重抗性的ε-聚赖氨酸产生菌S.albulus SP-14,ε-聚赖氨酸产量为2.37g/L,比出发菌株S.albulus M-Z1 8的ε-聚赖氨酸产量增加了48.10％.使用链霉素和巴龙霉素选育具有双重抗生素抗性的ε-聚赖氨酸高产菌株是一种有效的手段.

目的:制备琼脂糖/ε-聚赖氨酸(ε-PLL)/碳酸羟基磷灰石(CHA)新型牙周引导组织再生(GTR)屏障膜,并评价其生物相容性和抗菌性能.方法:首先采用水热法制备CHA,通过扫描电镜(SEM)和傅里叶红外光谱(FTIR)分析CHA的形态和构象;采用琼脂糖水凝胶包载CHA和ε-PLL制备屏障膜;流变仪检测屏障膜的机械性能;活细胞/死细胞(Live/Dead)染色检测生物相容性;抑菌环实验证实对金黄色葡萄球菌的抗菌性能.结果:SEM及FTIR分析表明成功合成中空柱状的CHA.CHA浓度的增加,显著增强其机械性能;Live/Dead染色结果显示屏障膜具有良好的生物相容性;在屏障膜周围可见明显的抑菌环.结论:成功制备琼脂糖/ε-PLL/CHA屏障膜,并证明其具有良好的生物相容性及抗菌性能.