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过氧化苯甲酰(过氧化苯甲酰,不止是去痘)

过氧化苯甲酰仅供医学专业人士阅读参考 过氧化苯甲酰只对痤疮丙酸杆菌具有活性?对各种细菌和真菌的杀菌活性到底如何?   一、概述 过氧化苯甲酰(BPO)在许多国家(例如美国、欧洲)已广泛用于寻常痤疮,也…

过氧化苯甲酰
仅供医学专业人士阅读参考

过氧化苯甲酰只对痤疮丙酸杆菌具有活性?对各种细菌和真菌的杀菌活性到底如何?

 

一、概述

过氧化苯甲酰(BPO)在许多国家(例如美国、欧洲)已广泛用于寻常痤疮,也是FDA批准的用于治疗寻常痤疮的处方药。有研究报道,对于亚洲(日本患者)和西方国家的患者,BPO在疗效和安全性方面没有显著差异。
BPO可具有杀灭痤疮丙酸杆菌、抗炎及轻度溶解粉刺作用,与其他寻常痤疮疗法联合使用时最有效。与其他抗菌药物相比,使用BPO不会产生耐药性。
先前的研究证明BPO对痤疮丙酸杆菌具有快速、有效的杀菌活性。BPO可降解为苯甲酸产生自由基,并对细胞壁造成损伤。因此,BPO可能对痤疮丙酸杆菌以外的微生物也有效。Kazuaki Okamoto等人研究了BPO对各种细菌和真菌的体外杀菌活性。结果如何?让我们一起了解一下。

二、研究简介

研究比较了BPO对痤疮丙酸杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、白念珠菌、糠秕马拉色菌、限制马拉色菌和球形马拉色菌的体外杀菌活性。
这些菌株在添加0.1%甘油和2%吐温80的磷酸盐缓冲溶液中与0.25、0.5、1或2 mmol/L BPO共孵育1h后,收集细菌悬浮液,计算活菌数。通过透射电子显微镜(TEM)评估暴露于BPO后的细胞形态变化。

三、研究结果

下图(图1)显示了BPO对五种细菌的杀菌活性。暴露于0.5、1和2 mmol/L BPO后,痤疮丙酸杆菌、金黄色葡萄球菌和表皮葡萄球菌的菌落数显著减少;铜绿假单胞菌的菌落数仅在暴露于2 mmol/L BPO时减少;暴露于任何浓度的BPO(包括2 mmol/L)都不会减少大肠杆菌的菌落数。此外,暴露于2 mmol/L BPO 1 h后,EDTA预处理的大肠杆菌和铜绿假单胞菌菌落数显著减少。

图1.BPO对多种细菌的杀菌活性。将痤疮丙酸杆菌ATCC11827(a)、金黄色葡萄球菌ATCC29213(b)、表皮葡萄球菌ATCC12228(c)、大肠杆菌ATCC25922(d)和铜绿假单胞菌ATCC27853(e)与0.25、0.5、1或2mmol/L BPO孵育1h。培养后,收集细菌悬浮液,并将其接种在琼脂平板上,计算活菌数。数据取三次重复实验的平均值±标准差。CFU:菌落形成单位;C:对照组;BDL:低于检出限(<1.60 log CFU/mL)。*P<0.05,**与对照组相比P<0.01(Dunnett多重比较试验,双侧)(来自参考文献)
下图(图2)显示了BPO对四种真菌的杀菌活性。仅当暴露于2mmol/L BPO时,白念珠菌的菌落数显著减少;当暴露于0.25、0.5、1和2mmol/L BPO时,糠秕马拉色菌、限制马拉色菌和球形马拉色菌的菌落数量显著减少。

图2.BPO对多种真菌菌株的杀菌活性。白念珠菌ATCC90028(a)、糠秕马拉色菌ATCC14521(b)、限制马拉色菌ATCC MYA-4611(c)和球形马拉色菌ATCC MYA-4612(d)与0.25、0.5、1或2 mmol/L BPO孵育1 h。培养后,收集真菌悬浮液,并将其接种于琼脂平板上,计算活菌数。数据取三次重复实验的平均值±标准差。CFU:菌落形成单位;C:对照组;BDL:低于检出限(<1.60 log CFU/mL)。**与对照组相比P<0.01(Dunnett多重比较试验,双侧)(来自参考文献)
通过透射电镜显示了BPO对痤疮丙酸杆菌和限制马拉色菌细胞形态的影响,结果见下图(图3)。暴露于BPO后,痤疮丙酸杆菌和限制马拉色菌的细胞壁粗糙且模糊(图3b、d)。其中,痤疮丙酸杆菌的细胞壁被部分破坏,细胞质释放到细胞外(图3b)。限制马拉色菌细胞壁扩张,电子密度明显降低(图3d)。

图3.接触BPO后,痤疮丙酸杆菌和马拉色菌的形态发生变化。将痤疮丙酸杆菌和限制马拉色菌暴露于2 mmol/L BPO1 h,通过透射电子显微镜观察其形态变化。(a)对照:痤疮丙酸杆菌,(b)2 mmol/L BPO处理后的痤疮丙酸杆菌(放大倍数:×60000),(c)对照:限制马拉色菌,(d)2 mmol/L BPO处理后的限制马拉色菌(放大倍数:×20000)(来自参考文献)

四、讨论

BPO在1 h内对革兰阳性细菌和真菌具有有效且快速的杀菌活性,其中马拉色菌属对BPO的敏感性最高。马拉色菌的细胞壁被富含脂质的外层包围,而BPO是高度亲脂性化合物,因此更容易穿透马拉色菌的细胞壁。据报道,马拉色菌属中,特别是球形马拉色菌和限制马拉色菌都参与寻常痤疮的发病。BPO对这些马拉色菌的杀菌活性可能有助于治疗痤疮。
人类皮肤上常见的各种马拉色菌也与多种皮肤病有关,包括花斑糠疹、马拉色菌毛囊炎、脂溢性皮炎、特应性皮炎和银屑病。先前一项研究报道,球形马拉色菌和限制马拉色菌是从患有这些疾病的患者中分离出来的主要物种,但是BPO不能用于这些疾病,尤其是特应性皮炎或银屑病,因为在使用该药物期间可能会出现皮肤刺激、鳞屑或红斑等副作用。
BPO在1h内对革兰阴性菌的杀菌活性较弱。革兰阴性细菌具有一个外膜,该膜可作为对大分子和亲水性物质的渗透屏障。EDTA是一种螯合剂,可通过与外膜中存在的二价金属离子(例如Ca2+或Mg2+)形成螯合物来破坏革兰阴性细菌的外膜。因此,BPO对EDTA预处理的大肠杆菌和铜绿假单胞菌表现出有效的杀菌活性。这些结果表明,BPO对大肠杆菌和铜绿假单胞菌的杀菌活性会被其外膜阻断。
暴露于BPO后,在TEM中可以观察到痤疮丙酸杆菌和限制马拉色菌的电子密度降低、细胞壁部分破坏。这些发现表明BPO可以直接损伤这些菌株的细胞壁并导致它们的死亡。
小结这项研究结果表明,BPO对与皮肤疾病相关的革兰阳性细菌和真菌具有高效和快速的杀菌活性,对细胞壁的直接破坏是其杀灭微生物的重要机制。
参考资料:
1、Kazuaki Okamoto,Shoji Kanayama,Fumiaki Ikeda,et al.Broad spectrum in vitro microbicidal activity of benzoyl peroxide against microorganisms related to cutaneous diseases.J Dermatol.2020.Online ahead of print.2、Makoto Kawashima,Toshitaka Nagare,Masaharu Doi.Clinical efficacy and safety of benzoyl peroxide for acne vulgaris:Comparison between Japanese and Western patients.J Dermatol.2017,44(11):1212-1218.3、Taraneh Matin,Marcus B.Goodman.Benzoyl Peroxide.StatPearls[Internet].Treasure Island(FL):StatPearls Publishing.2020.4、中国痤疮治疗指南专家组.中国痤疮治疗指南(2019修订版).临床皮肤科杂志.2019,48(09):65-70.
本文首发:医学界皮肤频道
本文作者:清心
本文审核:唐教清
责任编辑:茜茜

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