聯合用藥對嗜水氣單胞菌耐藥性影響研究進展

趙海晴 李耘 梁嚴內 劉哲 任亞林 李金娟

（1. 農業農村部農產品質量安全重點實驗室，北京 100081；2. 中國農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所，北京 100081）

嗜水氣單胞菌（Aeromonas hydrophila）屬于氣單胞菌科氣單胞菌屬，為嗜溫且可運動的革蘭氏陰性菌，其不僅廣泛存在于水產品及水體養殖環境中，對水產養殖業構成威脅，同時還是人畜共患的病原菌，可寄生于人類腸道，嚴重時可引起人類及動物的敗血癥、腹瀉以及腸炎等疾?。?-2］。隨著抗生素、抗菌藥物在水產養殖業中普遍使用，不同來源的嗜水氣單胞菌對內酰胺類、氨基糖苷類、四環素類、喹諾酮類等抗菌藥物均產生不同程度的耐藥性（drug resistance，DR），并呈現多重耐藥且耐藥譜廣的特點［3-8］（表1）。

表1 不同地區嗜水氣單胞菌的耐藥流行性情況Table 1 Drug resistance profile of Aeromonas hydrophila in different areas

在水產養殖中，除通過加強健康養殖管理、提高技術人員診斷和治療水平、規范藥物使用和投喂劑量以及加強污水處理等措施延緩耐藥性外［23-24］，還可將抗生素、抗菌藥物、噬菌體以及抗菌肽等進行聯用［25-30］。但相對其他領域（人類臨床診斷、畜牧養殖等），由于開放式的養殖環境，藥物直接作用于宿主靶點難以實現，以及藥物使用成本相對高昂等，水產養殖業大范圍推廣聯合用藥（combination therapy，CT）至今仍相對困難，研究進展和應用實踐也相對滯后。但合理的CT仍具有潛在的優越性，同時會隨著不同水產養殖模式的推廣和研發呈現巨大的潛在價值和發展前景。

1 聯合用藥應用原則及關注方向

耐藥性可分為天然耐藥和獲得性耐藥，其中獲得性耐藥是耐藥產生的主要原因，盡管其突變概率很低（菌群濃度達到1×1010CFU/mL左右），但耐藥風險依然不容忽視。長期且不當地使用抗生素或抗菌藥物等，當其達到最小抑菌濃度（the minimum inhibitory concentration，MIC）時，絕大多數菌株被殺滅或抑制，少部分菌株會突變并獲得選擇性富集擴增，而只有高于突變預防濃度（the mutant prevention concentration，MPC）才可以防止第一步耐藥突變菌株選擇性增殖［31］，但是抗生素的使用濃度超過MPC則會對宿主產生毒性效應。在MIC與MPC之間的濃度范圍叫突變選擇窗口期（the mutant selection window，MSW），在該范圍內耐藥菌株呈現高度選擇性富集風險，且MSW越寬，越容易出現耐藥菌株［32］。所以針對人體、畜禽、水產等疾病防治，臨床用藥原則上盡量選用MSW窄的抗菌藥。

藥物-藥物相互效應（drug-drug interactions，DDIs）是指一種藥物對另一種藥物產生藥動學或藥效學影響，進而改變單一藥物對宿主（活體、細胞或細菌層面）的影響［33］，如細菌對一種藥物產生的耐藥性會增加或降低其對另一種藥物的敏感性［34］。DDIs主要包括了協同效應、相加效應以及拮抗效應等［30，35］（圖1-a），上述效應可通過最經典的濃度加和模型（concentration addition，CA）和獨立作用模型（independent addition，IA）進行預測和估計［36］，在混合物聯合毒性效應評價中，CA模型適用于作用機制及作用靶點相同的混合物體系，而IA模型則適用于作用模式及機制不同的混合物體系［37］。盡管CA模型及IA模型的應用在國際上較為常見，但在實際應用中會發現，在某些情況下CA模型及IA模型的預測值可能會高于或低于實際值，因此人們在此基礎上優化并發展起來綜合疊加模型（integrated addition model，IAM）、綜合疊加聯合建模（integrated addition and interaction model，IAI）［38］和 高 階 總風險概率模型（improved overall risk probability，IORP）［39］等模型來進行混合物聯合毒性效應的合理預測和估計，為聯合用藥的風險評估提供重要參考。

圖1 藥物相互作用在濃度空間中模式及聯合用藥應用場景Fig.1 Mode of drug interaction in concentration space and application scenarios of combination therapy

最初聯合用藥（CT）主要利用細菌上位性所呈現的協同效應促使藥物在低劑量水平下實現菌群抑制的同時還能盡可能減小MSW，并阻控細菌耐藥性尤其多重耐藥性的產生［32，40］，如圖1-b，協同作用的MIC及MPC線呈現凹形，即意味著相較于圖1-c中拮抗作用所呈現的凸形線，要達到等同抑菌水平，協同效應CT組合所需的藥物濃度更小，因此在以往研究中，呈現協同效應的CT組合及其機制備受關注。2018年Nature發表了一項史上最復雜的CT研究（3 000余項二元CT組合），該研究從抗生素、人類靶向藥物及食品添加劑中篩選藥物并進行二元CT組合，作用于革蘭氏陰性病原體、大腸桿菌、鼠傷寒沙門氏菌和銅綠假單胞菌等6類菌株，數據利用Bliss模型模擬窄譜（減小MSW）治療的潛能，結果發現75%的二元CT組合表現為拮抗效應，且三元CT組合表現拮抗效應的概率顯著大于二元組合［41-42］。然而近年報道表明，CT表現的協同效應會加快細菌對藥物的適應速度，盲目使用反而會使細菌抗性譜系的擴大并增大突變選擇性優勢的可能，最終藥物失效［35，43-44］。正因為如此很多文獻將“細菌-藥物”之間的競爭表達為與人類生存緊密相關的“軍備競賽”［32，45］。另外，由圖1-b以及圖1-c可見，固定某類藥物（藥物A或B）濃度為MIC時，可得出2條MPC線交匯于最小MSW區域，而MSW被廣泛認為是誘發細菌耐藥突變的區域，其值的大小與耐藥菌進化程度相關，在協同效應CT組合中，MSW幾何面積較拮抗效應CT組合的面積更大，即協同效應CT組合更易產生耐藥突變，但很大程度與上位基因突變或耐藥機制無關［32］，而極可能主要由于拮抗效應參與并發揮作用，同時CT組合的配比剛好作用于野生菌株與耐藥菌株（或該野生菌株突變菌株）的共生群落，該CT組合通過阻控耐藥菌株生長而使敏感野生菌株群勢得以逆轉。該結論在一項針對CT阻控細菌耐藥性的Meta分析中得到證實［46］。2008年，PNAS等期刊相繼有報道認為具有拮抗效應的CT組合可減緩細菌耐藥性的產生速率，且該組合對耐藥菌的阻控效果優于敏感菌 株［32，35］。即如果CT組合呈現拮抗效應時，如細菌對一種藥物耐藥，則會促使一種藥物對另一種藥物的抑制作用降低，從而降低耐藥性突變速率，甚至促使菌群重新對藥物敏感［47］。由于以往研究更多關注協同效應，因此現有可獲得的數據及研究結果納入協同效應組合也就更多，在評價過程中，人為篩選過濾并主動選擇協同效應而規避拮抗效應則帶來Meta分析結論存在顯著的偏倚性。但拮抗效應也存在風險，最突出的問題是提高環境中藥物殘留水平，藥物濃度過高短期抑制細菌耐藥性發生，但同時極大增加對宿主（人體或環境靶標）產生聯合毒性效應的潛在風險，這在聯合毒性效應研究領域可見諸多報道［48］。因此從某種觀點來看，聯合效應是聯合用藥的被動結果，而聯合用藥是誘導聯合毒性的主動誘因。

因此，探究藥物協同、相加或拮抗效應需整體考察其表象及其背后的機制，尤其針對如此復雜的微生物群落，可能更需要在“和諧共生”科學指導下才能更好基于聯合用藥的手段來延緩耐藥性，而不是也不能完全阻止耐藥性的發生［49-50］?！拔⑸?人類”同為生態系統中共生群體，人類的可持續發展應當建立在生態系統總體平衡和可持續發展基礎上，這也是聯合用藥應用于耐藥性緩解和阻控的根本原則。

2 聯合用藥對細菌耐藥影響機制的研究現狀

耐藥性是微生物受不同因素（如抗生素等）影響下產生的一種防御機制，當其基因發生耐藥突變或從外界獲得耐藥基因時，耐藥性產生［51］。細菌耐藥機制包括固有耐藥性和獲得耐藥性。固有耐藥性由細菌染色體上固有的耐藥基因引起，與抗菌藥物的使用無關，如嗜水氣單胞菌的細胞壁最外層由疏水性脂多糖形成，可阻止未被修飾的青霉素擴散，因而對青霉素具有固有抗性［1］。獲得耐藥性可通過基因的自發突變和水平基因轉移兩種方式形成，自發突變通過上調抗性基因或改變抗生素表達水平賦予細菌耐藥性［47］；細菌也可通過水平基因轉移獲得抗性基因，該轉移包括3種機制：轉導、轉化以及接合。一般通過獲得可轉移抗性質?；蛲ㄟ^轉座子、整合子等來捕獲抗性基因以獲得耐藥性［52］，如Hossain等［15］通過PCR 檢測出耐喹諾酮類抗生素的基因qnrS即由質粒介導?？剐曰蛲ㄟ^編碼相應的抗生素降解酶、藥物外排泵，對藥物靶標進行修飾以及影響細胞膜形成及其通透性等而產生［53］。由于具有抗菌作用的藥物組合不計其數，大規模篩選強效的藥物組合耗時耗力，因此，了解藥物相互作用的潛在機制，探究協同作用的機理，在解決細菌耐藥性問題上具有重大意義［30，54］。

2.1 抑制藥物外排泵的活性

藥物外排泵是存在于細菌細胞膜上的一類蛋白質，可特異性識別抗生素等抗菌藥物并將其從胞內排出，從而使細菌產生耐藥性［55-56］。一般認為，與細菌外排系統相關的超家族有5個，分別為主要易化子超家族（major facilitator superfamily，MFS）、ATP結合盒超家族（ATP binding cassette，ABC）、耐藥結節化細胞分化超家族（resistance nodulation cell division，RND）、小多重耐藥家族類（small multi-drug resistance，SMR）和多種抗菌藥物排出轉運分子家族（multidrug and toxic compound extrusion，MATE）［57］。多重藥物外排轉運蛋白中第一個被發現的晶體結構為大腸桿菌AcrB RND轉運蛋白，在大腸桿菌中，膜融合蛋白AcrA在外膜通道蛋白TolC幫助下，通過相互作用形成AcrAB-TolC的外排泵系統，將抗菌藥物排至菌體外（作用機制如圖2所示）［58］。2008年已有研究指出RND家族的多藥外排系統AheABC參與了嗜水氣單胞菌耐藥性形成，且發現AheABC比AcrAB-TolC窄譜性范圍更?。?9］。在嗜水氣單胞菌耐藥性的防控上，CT作用其外排系統，可有效提升嗜水氣單胞菌對抗菌藥物的敏感性，如連翹提取液與恩諾沙星聯用在一定程度上對嗜水氣單胞菌耐藥性的阻控作用，主要依賴于連翹脂苷A對RND外排系統的抑制［60］。另有研究表明青蒿琥酯能增強氟喹諾酮類藥物對革蘭氏陰性菌的抗菌作用，部分原因是青蒿琥酯抑制了RND外排系統的作用［61］。

圖2 藥物通過外排泵產生耐藥性機制簡圖（根據Shi 等［58］繪制）Fig.2 Mechanism of drug resistance through efflux pump（Drawn according to Shi et al［58 ］）

2.2 影響DNA的編碼和轉錄翻譯

研究發現，所有致病菌、共生細菌以及環境細菌和噬菌體等均可形成抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes，ARGs）儲庫，病原菌可通過水平基因轉移從該庫中獲得抗性［62］，因此消除耐藥基因有利于提高嗜水氣單胞菌對藥物的敏感性，對耐藥性阻控具有重要意義，如acrA基因得到敲除后，能提高嗜水氣單胞菌對卡那霉素、羅紅霉素和巴洛沙星等的敏感性［63］。一些抗菌藥物具有消除耐藥基因或者抑制耐藥基因表達的功能，比如香豆素類抗生素是DNA解旋酶抑制劑，影響質粒復制［64］；氟喹諾酮類抗菌藥物則阻礙DNA正常復制、轉錄、轉運與重組［65］；利福平通過與RNA聚合酶β亞單位結合以抑制RNA形成，阻斷RNA轉錄和翻譯過程［66］。這為CT提供了新思路，即如果某藥物在一定程度上對促使細菌耐藥性形成的關鍵抗性基因表達發揮抑制作用，則有利于另一種藥物進入菌內并發揮其殺菌或抑菌功能，如β-內酰胺類抗生素和植物源性桑黃素可協同抑菌，其機理可能由于桑黃素通過抑制耐藥基因mecA編碼的抗性蛋白表達，恢復耐藥菌對β-內酰胺類抗生素的敏感性而達到協同抑菌作用［67］。藥物之間的相互作用可能為分子層面直接的物理相互作用，比如達福普汀和泰妙菌素分別與核糖體的不同位點接合，從而達到抑制翻譯的目的［68］，而在植物乳桿菌素PlnEF與乳酸聯用時，嗜水氣單胞菌的能量代謝受干擾，DNA損傷修復因此受抑制，影響蛋白質正確折疊，從而發揮協同的抑菌作用［69］。

2.3 促進抗生素在胞內的富集

研究指出，調節細菌的代謝環境可顯著影響抗菌藥物的抑菌能力，在細胞外環境中添加果糖、甘露醇或葡萄糖等代謝物會產生質子動力勢（protonmotive force，PMF），從而使耐藥菌對氨基糖苷類抗生素（aminoglycosides，AGs）敏感［70］。有研究基于功能代謝組學分析表示，丙氨酸或葡萄糖通過底物促進TCA循環，并導致NADH濃度升高，NADH通過電子傳遞鏈被氧化生成PMF，PMF可提高胞內卡那霉素等抗生素濃度，有助于氨基糖苷類抗生素的吸收，有效殺死耐藥菌（圖3）［71-72］。除加入外源性小分子外，外源性氨基酸與AGs聯用的抑菌效果也優于單獨使用抗生素，如L-半胱氨酸可提高嗜水氣單胞菌對氟苯尼考的敏感性［73］。外源性氨基酸提高AGs抑菌效果的機理同樣也與PMF促進抗生素在胞內的富集相關，L-色氨酸可通過抑制鞭毛基因的表達來顯著降低細菌活性，以利于其被AGs殺死，更重要的是L-色氨酸可誘導產生NADH，從而促進PMF生成，使AGs攝取量明顯增加，抗生素的抑菌力得以增強［74］；L-絲氨酸和L-賴氨酸可增加NAD+/NADH比率，破壞Fe-S團簇并增加內源活性氧的產生，從而促進氨基糖苷類藥物的殺菌 能力［75-76］。

圖3 丙氨酸和/或葡萄糖與抗生素聯合作用下的細胞殺傷機制Fig. 3 Cytotoxic mechanism of alanine and/or glucose combined with antibiotics

2.4 影響細胞膜的通透性

生物膜通常由胞外多糖、蛋白質以及磷脂等組成，其作用之一是細菌內外環境的隔離，作為屏障阻止高濃度抗菌藥物進入胞內，促使細菌產生耐藥性［77］。在類似嗜水氣單胞菌的革蘭氏陰性菌中，含有不對稱脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）的外膜通道蛋白（outer membrane protein，OMP）和助膜融合蛋白（membrane fusion protein，MFP）（也稱為周質融合蛋白）發揮作用，藥物聯用可通過孔蛋白（親水小分子）、特異性通道以及脂質雙層（如親脂分子）等一種或多種途徑進入細菌（圖4），其中外膜蛋白在革蘭氏陰性菌的耐藥性中起至關重要的作用。Yao等［78］比較嗜水氣單胞菌中土霉素抗性菌株（OXY-R）與其原始對照菌株（OXY-O）外膜相關蛋白，發現如ΔAHA_4281、ΔAHA_2766、ΔAHA_2282、ΔAHA_1181以及ΔAHA_1280等突變體可促使嗜水氣單胞菌對抗生素敏感，而這些外膜蛋白的發現為闡述嗜水氣單胞菌耐藥性機制以及藥物靶點篩選提供理論基礎和研究載體。如果某種藥物增加菌膜對另一種藥物的滲透性，則產生協同效應，乳酸鏈球菌素與L-乳酸對嗜水氣單胞菌協同抑菌的機理即與之類似。L-乳酸對嗜水氣單胞菌的外膜具有一定破壞作用，促進乳酸鏈球菌素與細胞質膜的接觸從而產生抑菌作用［79］，而氟苯尼考與甲砜霉素聯用，其可通過增加細胞膜通透性，使胞內甲砜霉素濃度增加，從而促進甲砜霉素發揮作用［80］，而甲砜霉素具有抑制肽?；D移酶活性，可阻止蛋白質合成［81］。另外，香芹酚在亞抑制量下與迷迭香精油的主要成分1，8-桉葉素聯合作用于嗜水氣單胞菌30 min后，菌體的形態即發生明顯變化，在掃描電鏡和透射電鏡下可觀察到嗜水氣單胞菌細胞壁結構破損，細胞膜通透性受到破壞，菌體死亡［82］。

圖4 抗菌藥物通過嗜水氣單胞菌細胞膜的流入和外排（根據Li［83］繪制）Fig. 4 Influx and efflux of antibiotics through the cell membrane of Aeromonas hydrophila（Drawn according to Li［83］）

3 聯合用藥對嗜水氣單胞菌耐藥性影響

具有協同效應的CT組合篩選及其窄譜性驗證成為聯合用藥對耐藥性阻控研究領域最初也是主流的關注點。對于嗜水氣單胞菌耐藥性阻控的候選藥物篩選范圍也從抗生素、抗菌藥物擴大至植物天然活性成分、小分子肽、群體感應抑制劑等，在應用上取得初步成效［84-86］。

3.1 植物活性組分與抗生素聯用

越來越多的研究表明植物活性組分與抗生素聯用對耐藥菌有協同的抑菌作用，不僅有助于降低抗生素的MIC，增強多重耐藥菌敏感性并緩減耐藥菌的產生［87］，更有利于降低抗生素的使用量，減少藥物在環境中的殘留［88］。我們首先比較了CA、IA以及CI等3種機制不同的模型在二元藥物組合對嗜水氣單胞菌抑制能力上的預測精度，從而證實嗜水氣單胞菌對不同濃度區間的不同CT組合在最終抑菌阻控上表現出復雜性；同時利用高內涵篩選、成像流式細胞術以及轉錄組測序等手段針對抗生素、抗菌藥物以及天然活性成分組成的62項CT組合進行研究，篩選了“芳樟醇+土霉素”等在MIC范圍呈現協同效應的18項候選組合，進一步研究發現藥物作用細菌靶點一致性可增強協同效應在MIC范圍內出現的概率［84］。

Bandeira等［89］將天然植物活性成分香芹酚、檸檬醛、丁香酚、百里香酚和芳樟醇與抗生素氟苯尼考和土霉素聯用發現，其對耐藥氣單胞菌抑制產生相加或協同效應，其中芳樟醇與氟苯尼考或與土霉素聯用的抑制效果最顯著，另外，有研究發現沒食子酸和槲皮素對嗜水氣單胞菌及溫和氣單胞菌具有顯著抑制作用，二者與恩諾沙星等抗生素聯用同樣具有相加或協同抑菌作用［90］；連翹和恩諾沙星的聯合使用較單獨作用相比可更大程度抑制耐藥嗜水氣單胞菌增殖并有利于減少抗生素用量及其在水產動物體內殘留，其中連翹可顯著影響嗜水氣單胞菌耐藥菌ABC轉運等多個生物學代謝過程［91］；體內研究發現天然活性成分蘆丁和肌醇與抗生素氟苯尼考連用不僅可有效抑制嗜水氣單胞菌增殖，提高宿主魚的機體免疫力，還可顯著提升已感染嗜水氣單胞菌魚的生存率［92-93］；槲皮素具有抗菌、抗炎等多種作用，在體外實驗中，其與多種多酚酸聯用均具有協同效應，對水產養殖中常見的細菌如嗜水氣單胞菌、沙門氏菌、愛德華氏菌均具有不同程度協同抑菌作用。上述研究為天然活性組分應用于水產養殖業中氣單胞菌耐藥性阻控提供了候選方案，有望減輕水產養殖中抗生素殘留負荷［94］。

3.2 小分子物質與抗生素的聯用

細菌的代謝水平與抗菌藥物的敏感性存在相關性，添加外源小分子物質可在一定程度上降低細菌對抗菌藥物的耐藥性［70］，基于功能代謝組學分析表示，小分子物質與抗生素聯用，主要通過TCA循環增大PMF，從而提高進入細菌體內的抗生素含量，而提高抗生素的抑菌活性（作用機制見圖3）。趙賢亮等［73］基于體外實驗發現L-半胱氨酸可使氟苯尼考對嗜水氣單胞菌的抑菌率提高1.9-11.1倍，與劑量和時間呈現依賴性，同時通過魚的體內實驗進一步證實，二者聯用可大幅提升黃河鯉對嗜水氣單胞菌的抗感染能力，提高機體對病原菌的清除能力。不僅L-半胱氨酸可作為抗生素佐劑抑制嗜水氣單胞菌的耐藥性，L-色氨酸、L-絲氨酸和L-賴氨酸也可增加氨基糖苷類抗生素的抑菌活性，降低耐藥菌對抗生素的耐藥性［74-76］。同時土霉素與外源小分子（蘋果酸、谷氨酸、天冬酰胺、絲氨酸等）聯用可顯著降低耐藥嗜水氣單胞菌的存活率［95］。

3.3 抗生素與抗生素的聯用

抗生素作為一種相對快速有效的殺菌劑，當單一藥物治療效果不佳時，最可能想到的是不同抗生素之間聯合使用。在水產養殖中，孟思妤等［96］對黃顙魚體內的嗜水氣單胞菌進行了抗生素藥物聯用試驗，將鹽酸多西環素與煙酸諾氟沙星聯合作用于嗜水氣單胞菌，結果發現聯用后藥物的MIC顯著低于單一使用的MIC，且具有協同效應。在對斑點氣單胞菌進行聯合用藥實驗分析時，發現二元藥物組合可縮小氣單胞菌的MSW，有效地抑制斑點氣單胞菌生長，其中利福平與鹽酸四環素的聯合效果更顯著［97］。還有研究將不同劑量頭孢噻肟和米諾環素聯合并作用于感染了嗜水氣單胞菌的小鼠，結果聯合藥物治療的小鼠存活率明顯高于單獨作用組［98］。任亞林［84］基于62對藥物組合對嗜水氣單胞菌的作用效果進行探究，發現 “甲砜霉素+恩諾沙星”等組合在不同物種間呈現高度保守性，即對氣單胞菌呈現協同效應的CT組合對弧菌卻可能表現為拮抗效應。

4 討論與展望

由于水產動物養殖環境及遺傳途徑具有高度復雜性，以及抗生素在生產中大量主動使用（包括合理和違規使用）和被動暴露（醫院生活廢水、畜禽養殖污水排放至養殖水體環境），處于MIC譜邊緣誘導抗生素耐藥性現象越來越普遍，直接和間接對人體健康產生危害［99］。而聯合用藥高效、簡便以及相對低成本等優勢在養殖業耐藥性控制上被逐步重視，未來針對水產行業嗜水氣單胞菌耐藥性削減有如下思考。

4.1 聯合用藥應提升天然活性成分、生物制劑及新型納米材料等的價值

有研究發現噬菌體可通過破壞臨床分離到的嗜水氣單胞菌生物膜（biofilm）從而抑制其生長并凈化水資源［100］，或通過控制運動性氣單胞菌敗血癥（MAS）等抑制嗜水氣單胞菌生長［101］?？咕目蓪故人畾鈫伟腥荆?02］，與氨芐西林聯用后可有效緩解副溶血弧菌耐藥性［103］。具有廣譜生物活性的香精油和金屬/金屬氧化物納米復合材料（因尺寸、表面積、活性和理化性質不同而具有潛在抗氧化、抗癌和抗菌等功能）使用對阻控細菌耐藥性及替代療法開發展示廣闊的發展前景［104］。因此，傳統抗生素和抗菌藥物聯用已不能滿足聯合用藥篩選庫的需求。天然活性成分（精油、多酚、萜類、皂苷、生物堿等）、生物制劑（噬菌體、抗菌肽等）以及新型納米材料對嗜水氣單胞菌耐藥性阻控和協防的價值應被逐步開發和應用。

4.2 聯合用藥應建立在對耐藥機制及應用場景全面研究基礎之上

聯合用藥的選擇取決于耐藥菌特定的遺傳學及抗性機制。一般而言，在無抗生素存在情況下，細菌群落共生協調，營養供給平衡，菌體不同的組織結構（例如DNA、蛋白質和細胞壁）合成速率保持穩定，該微生物群體可快速增殖。而在DNA復制抑制劑（如環丙沙星）等存在情況下，蛋白質合成不能充分下調，從而導致DNA表達與蛋白質合成比例失衡。加入抑制DNA翻譯的藥物（如螺旋霉素）后則可降低蛋白質合成速率，人為將DNA與蛋白質比例恢復至最優狀況，從而促使目標菌群，如敏感細菌群勢得到恢復而削弱耐藥菌群，同時建立細菌種群耐藥性在體內如何迅速響應并抑制藥物變化的動力學過程，實現聯合用藥的應用推廣，這是利用聯合用藥機制解決耐藥性經典且被證實的有效策略。但水產養殖業和人類臨床應用依然很大差異，水產品中嗜水氣單胞菌耐藥性阻控策略更多還需考慮應用場景，包括養殖模式（開放式還是部分開放式等）以及開放式養殖模式的周邊環境、養殖品種（餌料投喂及養殖水產動物的攝取方式），以及養殖水產動物經濟附加值與聯合用藥投入比等。

4.3 聯合用藥應合理且無偏倚利用協同效應和拮抗效應

聯合效應機制在很大程度上仍未得到深入探索、臨床效果還有待證實，甚至與拮抗效應相比，藥物之間的協同性還可能加快細菌耐藥性的產生速 度［35，105-106］。近來研究發現，聯合用藥呈現的拮抗效應可通過對耐藥菌株控制從而促進敏感菌株得以迅速增殖來保持和強化菌群整體敏感性，最終發揮緩解耐藥性的巨大優勢［32，35，45，47］。但拮抗效應的應用可增加用藥劑量從而導致藥物對宿主產生毒性效應，尤其對于水產養殖而言，還會提高用藥成本。所以選用拮抗效應或協同效應綜合考慮。但對于集裝箱養殖模式、受控式流水池塘養殖模式的推廣，被忽視的拮抗效應顯示出更為廣闊的應用空間。

4.4 聯合用藥應重視模型推演結合體外預測

通過微生物感染-增殖模型、動力學模型和聯合效應預測模型等可更好理解細菌菌群和藥物組合如何影響耐藥性控制的過程、現象及可能的結果。包括藥物互作的強度、易感和耐藥性亞群之間競爭關系及機制、細菌營養供應狀況等。對人體臨床應用，幾乎所有具有協同和拮抗效應的聯合用藥組通過體外或計算機模擬的方式進行了逆轉耐藥性的推演和模擬［107］。由于成本效益以及模擬難度較大，在水產養殖業推廣依然存在巨大瓶頸，該瓶頸主要來自聯合用藥體現越來越顯著的個性化（即宿主的單一性），因此在“精準醫療”大背景下，人類臨床應用的價值及其可推廣性尤為突出。而水產養殖水體環境的開放性、水產動物靶標劑量難以控制以及使用劑量和藥物殘留之間難以平衡等帶來聯合用藥實際應用具有障礙，但在高附加值水產動物（海參、鮑魚、中華鱘等）的集裝箱養殖模式下也依然具有客觀的應用前景。