Published Date: 2月 11, 2018 | Updated Date: 4月 01, 2025

治疗级Manuka蜂蜜：不再那么另类

by Biosota.com.au Admin

药用蜂蜜研究正经历一场重大复兴。从一种被主流医学大多视为“替代疗法”的民间偏方，到如今科学家、临床医生和公众对蜂蜜治疗用途的兴趣日益增加。这种兴趣的驱动因素有几个：首先，许多细菌病原体对抗生素的耐药性上升，促使人们关注开发和使用新型抗菌剂；其次，越来越多可靠的研究和病例报告表明某些蜂蜜在伤口治疗中非常有效；第三，治疗用蜂蜜价格较高，蜂蜜行业积极推动相关研究以便从中获利；最后，蜂蜜的复杂且难以预测的特性为实验室科学家提供了有吸引力的挑战。本文回顾了Manuka蜂蜜的研究，从其抗菌效果的观察性研究到旨在将蜂蜜纳入主流医学的当前实验和机制研究。我们概述了当前对蜂蜜作用机制的知识空白和争议，并提出了可能使蜂蜜不再是“替代”疗法的新研究方向。

介绍

蜂蜜在人类历史上一直被用作药物。蜂蜜最常见且持久的治疗用途之一是作为伤口敷料，这几乎肯定归因于其抗菌特性。随着20世纪60年代高效抗生素的出现，蜂蜜被视为“无用但无害的物质”(Soffer, 1976)。然而，当前日益严重的抗生素耐药危机重新激发了人们对蜂蜜的兴趣，既作为一种有效的治疗剂，也作为开发新治疗方法的治疗线索。蜂蜜通常来源于花蜜，由蜜蜂生产，最常见的是欧洲蜜蜂Apis mellifera，它是糖类、氨基酸、酚类及其他物质的复杂混合物。不同开花植物来源的蜂蜜在杀菌能力上差异显著，这使得蜂蜜相关文献复杂且不同研究结果难以复现(Allen et al., 1991; Irish et al., 2011)。近年来，大多数研究蜂蜜作用机制的工作集中于由新西兰和澳大利亚某些Leptospermum物种生产的、经过良好表征和标准化的活性Manuka蜂蜜，该蜂蜜已被相关医疗监管机构注册为伤口护理产品。因此，除非另有说明，本综述将重点关注Manuka蜂蜜。

活性Manuka蜂蜜的化学分析

新西兰怀卡托大学的Peter Molan教授是最早报告Manuka蜂蜜异常活性的科学家，他在1980年代中期开始测试其对多种细菌种类的作用。然而，尽管Manuka蜂蜜即使在低浓度下也能杀死细菌病原体，但导致这种效果的具体活性成分多年来一直未被确定。高糖分和低pH值使蜂蜜对微生物生长具有抑制作用，但当这些因素被稀释到可忽略水平时，活性仍然存在。许多不同的蜂蜜类型在蜂蜜蜂来源的葡萄糖氧化酶与葡萄糖和水反应时也会产生过氧化氢。然而，Manuka蜂蜜中产生的过氧化氢相对较少，且可被过氧化氢酶中和，但其活性依然存在。这种剩余活性被称为“非过氧化氢活性”或NPA，直到2008年才被揭示，当时两个实验室独立鉴定出Manuka蜂蜜中的甲基乙二醛（MGO）（Adams等，2008；Mavric等，2008）。MGO是其前体二羟基丙酮（DHA）自发脱水形成的，DHA是一种天然存在的植物化学物质，存在于新西兰和澳大利亚本土的Leptospermum scoparium, Leptospermum polygalifolium及一些相关Leptospermum物种的花蜜中（Adams等，2009；Williams等，2014；Norton等，2015）。MGO可以相对非特异性地与DNA、RNA和蛋白质等大分子反应（Adams等，2008；Mavric等，2008；Majtan等，2014b），理论上可能对哺乳动物细胞有毒性（Kalapos，2008）。然而，目前没有证据表明口服或作为伤口敷料使用Manuka蜂蜜会对宿主细胞造成损害；事实上，蜂蜜似乎能促进伤口愈合并减少疤痕形成（Biglari等，2013；Majtan，2014；Dart等，2015）。其对细菌细胞表现出选择性毒性的机制尚不清楚。

高水平的MGO或过氧化氢通常产生最活跃的蜂蜜，然而，这种相关性并不总是完美的，表明蜂蜜中的其他成分可能调节其活性（Molan, 2008；Kwakman et al., 2011；Chen et al., 2012；Lu et al., 2013）。蜂防御素-1是一种抗菌的蜜蜂来源肽，负责Revamil蜂蜜的活性，这是一种来自未公开来源的活性蜂蜜，但在Manuka蜂蜜中该肽似乎结构被修饰且无活性（Kwakman et al., 2011；Majtan et al., 2012）。仅存在于Leptospermum蜂蜜中的糖苷leptosin的水平与效力相关，可能调节Manuka蜂蜜的抗菌活性（Kato et al., 2012）。同样，具有潜在抗菌活性的各种酚类化合物也可能存在，尤其是在颜色较深的蜂蜜中，尽管这些化合物的含量单独来看不太可能具有抑制作用，但它们可能相互协同或与蜂蜜的其他成分协同产生或改变活性（Estevinho et al., 2008；Stephens et al., 2010）。酚类化合物还可以作为抗氧化剂，可能是蜂蜜抗炎和促进伤口愈合特性的原因（Stephens et al., 2010）。需要注意的是，并非所有Leptospermum物种都会产生活性蜂蜜，即使在L. scoparium和L. polygalifolium蜂蜜中，MGO水平也可能从约100到超过1200 ppm不等（Windsor et al., 2012）。一项对澳大利亚蜂蜜活性的调查发现，采自新南威尔士州与昆士兰州边界附近生长的Leptospermum植物的蜂蜜特别活跃，但这是否由于植物、土壤、气候或其他因素尚不清楚（Irish et al., 2011）。

蜂蜜对病原体的抑制作用

蜂蜜已在体外对多种病原体进行测试，特别是那些能定植于皮肤、伤口和黏膜的病原体，这些部位适合局部使用蜂蜜治疗。迄今为止，体外实验发现Manuka蜂蜜能有效抑制所有测试过的有问题细菌病原体（总结见表1）。特别值得关注的是，多重耐药（MDR）表型的临床分离株对蜂蜜的敏感性没有降低，表明其作用谱广泛，且不同于任何已知的抗菌剂（Willix 等，1992；Blair 和 Carter，2005；George 和 Cutting，2007；Tan 等，2009）。此外，实验室中尝试产生蜂蜜耐药菌株未成功，且无临床分离株获得蜂蜜耐药性的报道（Blair 等，2009；Cooper 等，2010）。

表1

表1。 发现对治疗性Manuka蜂蜜敏感的细菌种类。

除了抑制浮游细胞外，蜂蜜还能分散并杀死生物膜中的细菌。生物膜是细胞群体，通常被自身产生的胞外基质包裹，附着在表面上，包括伤口、牙齿、黏膜表面和植入装置。生物膜中的微生物受到抗菌剂的保护，可能导致持续性、难以解决的感染。Manuka蜂蜜能够破坏细胞聚集体（Maddocks 等，2012；Roberts 等，2012），并防止多种问题病原体形成生物膜，包括链球菌和葡萄球菌属、铜绿假单胞菌、大肠杆菌、变形杆菌、肠杆菌、鲍曼不动杆菌和克雷伯氏肺炎菌（Maddocks 等，2012，2013；Lu 等，2014；Majtan 等，2014a；Halstead 等，2016）。重要的是，蜂蜜还能破坏已形成的生物膜并杀死其中的细胞，尽管所需浓度高于对浮游细胞的浓度（Okhiria 等，2009；Maddocks 等，2013；Lu 等，2014；Majtan 等，2014a）。最近，Manuka蜂蜜在含有金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、铜绿假单胞菌和粪肠球菌的多种生物膜中进行了测试，发现能降低除粪肠球菌外所有菌种的活性，后者无法被根除（Sojka 等，2016）。这对使用蜂蜜治疗含生物膜的伤口具有明确的临床意义，理解生物膜如何使粪肠球菌在通常被蜂蜜杀死的情况下存活，是未来研究的重要且有趣的领域。MGO似乎在Manuka蜂蜜抑制生物膜中起主要但非全部作用，再次强调了调节活性的其他成分的重要性（Kilty 等，2011；Lu 等，2014）。

蜂蜜对非细菌病原体的活性范围尚未得到充分确定。近期研究表明，Manuka蜂蜜具有治疗水痘-带状疱疹病毒（引起水痘和带状疱疹）的潜力（Shahzad 和 Cohrs, 2012）以及流感病毒（Watanabe 等, 2014）。皮肤真菌病原体，包括Candida albicans和皮肤癣菌种类，对Manuka蜂蜜的敏感性明显低于细菌，但对高产过氧化氢的蜂蜜敏感并被抑制（Brady 等, 1996；Irish 等, 2006）。Manuka和非Manuka蜂蜜均能降低微孢子虫Nosema apis孢子的活力，这是一种重要的蜜蜂病原体，但蜂蜜无法治愈已感染的蜜蜂（Malone 等, 2001）。关于蜂蜜用于原生动物或蠕虫寄生虫的研究非常少，且这些研究未使用活性明确的蜂蜜，因而难以评估其结果的重要性（Bassam 等, 1997；Nilforoushzadeh 等, 2007；Sajid 和 Azim, 2012）。

将蜂蜜引入主流医学：近期实验和机制研究揭示蜂蜜的作用原理

活性Manuka蜂蜜作为治疗剂和功能性食品广泛供应，大多数消费者将其视为一种整体且略带神秘色彩的产品。然而，缺乏对蜂蜜如何杀菌和促进愈合机制的理解，限制了其在主流医学中的接受度，主流医学仍将其视为“替代”或“补充”疗法。迄今为止，绝大多数关于蜂蜜的研究都是描述性的，然而，近期研究正尝试揭示蜂蜜的作用机制，并采用机理性方法来确定其在细胞和分子水平上的作用。

蜂蜜处理的细菌细胞及群落的超微结构研究

蜂蜜可以显著改变细菌细胞的大小和形状，尽管这种变化在不同细菌种类中程度不同。通过透射电子显微镜（TEM）观察，使用Manuka蜂蜜处理的S. aureus培养物中，完成隔膜形成的细胞数量多于使用人工蜂蜜处理的细胞，表明这些细胞进入了细胞周期的分裂阶段但未能完成分裂，尽管通过扫描电子显微镜（SEM）观察，这些细胞外观正常（Henriques 等，2010）。最近，使用亚致死剂量的Manuka蜂蜜处理后，采用相差显微成像发现S. aureus和Bacillus subtilis的细胞显著变小，且更可能具有浓缩的DNA，而未使用蜂蜜的细胞则无此现象（Lu 等，2013）。由于这些研究使用的蜂蜜量和处理时间不同，难以直接比较，但总体结果表明生长与细胞分裂的脱钩，这种现象常见于营养和环境压力响应中（Silva-Rocha 和 de Lorenzo，2010）。

已有报道指出，蜂蜜处理会导致革兰氏阴性菌种大肠杆菌和铜绿假单胞菌的培养物中出现异常的短细胞和长细胞（Lu 等，2013）。有趣的是，虽然铜绿假单胞菌对蜂蜜的抑制作用似乎不如其他菌种敏感，但通过透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）观察到显著的细胞变化，包括细胞表面的沟槽和囊泡（细胞质膜的突出部分），以及大量细胞外碎片，表明细胞溶解（Henriques 等，2011）。随后一项研究使用BacLight活死荧光染色和共聚焦显微镜验证了这一点，尽管也显示仍有相对较多的活细胞存在。这些研究使用了20%（w/v）的蜂蜜，浓度高于其铜绿假单胞菌菌株的最低杀菌浓度（MBC），因此预期会有显著的抑制和细胞死亡。然而，使用亚杀菌水平的原子力显微镜（AFM）观察，发现用最低抑菌浓度（MIC，12%）和半MIC（6%）处理的细胞仍出现明显的细胞变形和囊泡形成，以及大量细胞溶解（Roberts 等，2012）。定量PCR分析支持了铜绿假单胞菌细胞的这种退化，显示蜂蜜处理的细胞中编码结构稳定性重要的外膜孔蛋白oprF表达下调了10倍（Jenkins 等，2015a）。

‘组学分析评估蜂蜜抑制作用下的全细胞反应

评估整个细胞产物的能力彻底改变了药物与病原体相互作用的研究，尤其适用于像蜂蜜这样可能影响多种过程的复杂天然产物。对暴露于蜂蜜的细菌进行的微阵列和蛋白质组学研究表明，蜂蜜诱导了与应激相关的过程并抑制了蛋白质合成（Blair et al., 2009；Jenkins et al., 2011；Packer et al., 2012）。总体来看，这种反应较为典型，类似于对抑制剂的反应，但蜂蜜产生了独特的差异表达“指纹”，其中包括许多功能假设或未知的蛋白质，提示其作用机制新颖。在对S. aureus和E. coli O157/H7的组学分析中发现下调的特定基因或蛋白质与毒力、群体感应和生物膜形成相关（Lee et al., 2011；Jenkins et al., 2013），而在P. aeruginosa中则发现与鞭毛形成相关的蛋白质下调（Roberts et al., 2015）。这些表型对于病原体建立和产生侵袭性感染至关重要，表明蜂蜜不仅抑制细菌生长，还能降低感染细菌的致病潜力。

尽管迄今为止的组学分析数量和范围仍相对有限，但这些研究表明蜂蜜引发了复杂的细胞反应，不同细菌种类间存在显著差异。现在需要采用先进的系统生物学方法对数据进行情境化分析，并通过定量PCR和基因缺失菌株的验证研究来揭示这种复杂性，这些研究可能会发现针对抑制细菌生长的新药物治疗方法（Hudson et al., 2012）。

蜂蜜与传统抗生素的相互作用

除了作为单一剂使用外，蜂蜜还可以用来辅助传统抗生素治疗。当蜂蜜局部应用于伤口床，同时系统性药物通过血液循环输送到伤口时，这种组合可能特别有价值。联合治疗还可以降低抗菌剂的治疗剂量，防止耐药性的产生，在某些情况下还能产生药物协同效应，即联合活性大于各药物单独活性的总和。

体外研究将治疗用Manuka蜂蜜与抗生素联合使用，发现对MRSA菌株的生长具有与氧氟沙星、四环素、亚胺培南和穆匹罗星的协同抑制作用（Jenkins 和 Cooper，2012）。此外，蜂蜜的亚抑制浓度与氧氟沙星联合使用，恢复了MRSA菌株对氧氟沙星的敏感性。作者发现mecR1基因表达下调，该基因编码MRSA特异性青霉素结合蛋白（PBP2A），并提出这可能是蜂蜜协同作用的机制。Manuka蜂蜜与利福平对多种S. aureus菌株（包括临床分离株和MRSA菌株）表现出强烈的协同活性，且蜂蜜的存在防止了体外利福平耐药性的产生（Müller 等人，2013）。这具有临床意义，因为利福平能很好地渗透组织和脓肿，常用于治疗浅表性葡萄球菌感染，但易迅速诱导耐药，因此必须与其他药物联合使用。该研究的另一个发现是，协同作用并非由MGO引起，因为掺有MGO的合成蜂蜜与利福平并无协同效应。

了解蜂蜜如何影响具有明确作用机制的抗菌药物的作用，也可能进一步加深我们对蜂蜜如何影响细菌病原体的理解。Liu 等人（2014）扩展了协同作用的分析，涵盖了更多抗生素以及不同的S. aureus和MRSA菌株。他们提出，蜂蜜通过下调蛋白质合成与抗生素对核糖体的抑制共同作用，可能导致对克林霉素和庆大霉素的敏感性增加，而与β-内酰胺类抗生素的协同作用可能源于双方共同引起的氧化应激增强。由于S. aureus和MRSA菌株对氧氟沙星-蜂蜜组合的敏感性相当，协同作用似乎不太可能是由于PBP2A的下调。然而，在一株临床MRSA分离株中，蜂蜜存在时对克林霉素或庆大霉素的敏感性并未增加，这一点值得注意，因为这是首次报道MRSA与S. aureus对蜂蜜反应存在差异的案例。利用转录组或蛋白质组分析研究这种菌株特异性差异，将是未来研究的一个有趣方向（Liu 等人，2014）。

来自动物研究、病例报告和临床试验的疗效证据

生产和销售Manuka蜂蜜的公司倡导高道德标准，反对使用动物模型研究感染和伤口愈合。然而，Manuka蜂蜜已被用于治疗动物的手术或意外伤口，尤其是马匹，且效果积极（Dart等，2015；Bischofberger等，2016）。使用蜂蜜治疗难愈合伤口和溃疡的病例报告显示，在传统抗生素无效的情况下，感染显著改善并得到控制（Regulski，2008；Smith等，2009）。然而，尽管有这些证据以及大量体外和体内模型显示蜂蜜能杀灭难治伤口病原体，但Manuka蜂蜜的临床数据仍然缺乏。原因多种多样，包括对像蜂蜜这样独特物质进行双盲安慰剂对照试验的技术难题、伦理考量、临床医生兴趣不足，以及蜂蜜公司关注天然产品和非处方销售，Manuka蜂蜜及相关敷料已定价较高的成本效益问题。随着抗生素耐药性削弱现有治疗选项，以及持续的研究凸显蜂蜜的潜力，这些情况可能会发生变化，吸引更多医疗从业者的关注。

蜂蜜研究中的空白与新兴机遇

我们对治疗性蜂蜜的理解最近取得了重大进展，但其在临床医学中的应用仍然有限，即使传统抗生素开始失效。蜂蜜的复杂性，可能是其杀灭多种病原体和防止耐药性的最大优势，也使其研究变得复杂，因为多种因素协同作用可能影响其活性。我们倡导使用适当注册的治疗性Manuka蜂蜜进行更多机制研究，特别是采用非还原主义的系统生物学方法，结合详细的化学和微生物学分析，以阐明蜂蜜在分子、细胞和群体水平的作用机制，不同菌株和微生物种类的差异，以及宿主细胞的反应（见表）。 2）。从这些研究中获得的信息可以指导治疗，并产生将蜂蜜纳入主流医学所需的临床数据；不再是仅在其他方法失败时使用的替代疗法。

表2

表2。 Manuka蜂蜜的研究：发现、空白与未来研究方向。

作者贡献

本综述由DC、SB、NNC、DB和PB撰写，RS和EH进行了严格审阅。

资金

NNC获得农村产业研究与发展公司蜂蜜养蜂项目（资助编号PRJ-009186）的薪资支持。

利益冲突声明

DC、PB和EH报告获得Comvita NZ Limited和Capilano Honey Limited提供的Manuka蜂蜜形式的资助和非财务支持；RS受雇于Comvita NZ Limited，该公司经营医疗级Manuka蜂蜜（Medihoney）。

其余作者声明本研究在无任何可被视为潜在利益冲突的商业或财务关系情况下进行。

缩写

ESBL，扩展谱β-内酰胺酶；MBC，最低杀菌浓度；MGO，甲基乙二醛；MIC，最低抑菌浓度；MRSA，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌；MRSE，耐甲氧西林表皮葡萄球菌；NPA，非过氧化物活性；VRE，耐万古霉素肠球菌。

参考文献

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介绍