淺談細菌菌膜病的防治及研究展望

1、淺談細菌菌膜病的防治及研究展望    2012-1-29 1:00:02   論文代寫   作者：王明生       關鍵詞 細菌菌膜病；防治策略；展望同1.細菌菌膜的致病性1.1細菌菌膜病隨著醫(yī)用體內(nèi)植入物的廣泛應用，醫(yī)源性感染已經(jīng)成為臨床工作中的一個難題。許多頑固性、難治性感染均與形成細菌菌膜有關。細菌菌膜對抗菌藥物和宿主的防御體系具有天然的抵抗力，可在發(fā)病前生長于牙齒、牙齦、皮膚、肺、尿道及其他器官的表面達數(shù)月甚至數(shù)年，

2、是造成頑固性感染的主要原因。據(jù)估計，人類65的細菌性感染與菌膜有關。特別是隨著抗生素的廣泛應用，耐藥菌株異常增加，給臨床抗感染治療帶來了極大的挑戰(zhàn)。由細菌菌膜引起的相關感染性疾病及慢性感染的反復發(fā)作稱為菌膜病。參與菌膜相關感染的細菌，主要包括革蘭氏陽性的腸球菌、葡萄球菌、鏈球菌和革蘭氏陰性的大腸埃希氏菌、肺炎克雷伯氏菌、變形桿菌和銅綠假單胞菌等。菌膜病在臨床上主要有：銅綠假單胞菌吸附在體內(nèi)黏膜引起的呼吸道感染及肺炎、金黃色葡萄球菌引起的慢性骨髓炎；鏈球菌附著于病變心瓣膜上引起的亞急性細菌性心內(nèi)膜炎，以及在各種生物醫(yī)學材料，如導尿管、大靜脈導管、氣管插管等的表面形成菌膜，導致所謂生物醫(yī)學材料相關

3、感染。菌膜病的類型中生物醫(yī)學材料相關感染有逐年上升的趨勢：導尿管相關泌尿系統(tǒng)感染發(fā)生率為92%93%，約占院內(nèi)感染的40%；心臟外科生物材料（人工瓣膜）置入術合并感染發(fā)生率為33.3%；機械通氣患者氣管插管處有菌膜附著并引起感染的發(fā)生率為90%；大靜脈導管、傷口引流管、人工關節(jié)置入等相關感染的發(fā)生率亦較高。同時，一些外用性的醫(yī)療器械也因具備細菌菌膜形成的條件而成為感染病原菌的發(fā)生地及傳播途徑，如呼吸機的濕化瓶、口腔?？茟玫臐嶟X機等。1.2菌膜病的特點在菌膜病引發(fā)的感染中，直接與機體免疫系統(tǒng)接觸的細菌菌膜成分主要是胞外藻酸鹽多糖和由細菌釋放出來的各種抗原性物質，由于它們的強抗原性，刺激機體產(chǎn)生

4、大量特異性抗體，而免疫系統(tǒng)因難以接觸到細菌本體而發(fā)揮不了作用。同時大量的抗體與相應的可溶性抗原形成免疫復合物沉積在感染病灶周圍，吸引較多的中性粒細胞浸潤。中性粒細胞釋放的蛋白水解酶因不能夠穿透菌膜而對細菌損傷不大，而使宿主組織遭到嚴重破壞，這也是形成菌膜的細菌引發(fā)久治不愈的慢性感染的重要原因。2.菌膜病的防治策略2.1藥物治療使用能夠穿透菌膜的強有力的抗菌藥物治療，第三、四代氟喹諾酮類藥物可以提高機體對形成細菌菌膜的細菌的處置能力，如氟羅沙星、加替沙星等對細菌菌膜有較好的滲透性，對菌膜下生長緩慢的細菌也有殺菌作用。而大環(huán)內(nèi)酯類藥物：克拉霉素、阿奇霉素、羅紅霉素等可抑制細菌菌膜的形成，與氟喹諾酮

5、類藥物聯(lián)用時，可提高后者對細菌菌膜的滲透性和對菌膜下細菌的殺菌活性。2.2改進生物醫(yī)學材料隨著醫(yī)用體內(nèi)植入物的廣泛應用，各種臨床應用的導管、插管和醫(yī)用合成材料導致醫(yī)源性感染已經(jīng)成為臨床工作中的一個難題。在進行生物材料設計時，通過改變材料表面的物理化學性質，從而達到防止細菌菌膜形成，對材料表面進行改進來降低細菌在材料表面黏附。但是，所有抗細菌粘附的材料都不能完全防止細菌在生物材料表面的吸附，或通過涂覆抗生素、添加銀離子等抗菌素的方法在材料表面引入殺菌物質以抑制細菌的生長及菌膜形成。但使用抗生素存在藥物耗盡而且容易使細菌產(chǎn)生抗藥性。而由于銀的抗菌譜廣，幾乎不會有抗藥細菌。近年來有大量的研究利用納米

6、銀或納米鹵化銀解決生物材料的感染問題。2.3新藥研發(fā)在銅綠假單胞菌菌膜形成過程中，細菌的群體感應（quorum sensing，QS）系統(tǒng)發(fā)揮了重要作用。QS系統(tǒng)是一種細菌間信息傳遞機制，監(jiān)測其群體的細胞密度來調節(jié)其特定的基因表達，以保證菌膜中營養(yǎng)物質的運輸和廢物的排出，避免細菌過度生長而造成空間和營養(yǎng)物質缺乏。?；呓z氨酸內(nèi)酯（acyl- homoserine lactone, AHL）是菌膜內(nèi)細胞間主要的信號傳遞分子。通過體外研究發(fā)現(xiàn)，QS系統(tǒng)健全的細菌能夠產(chǎn)生有效抗菌的菌膜；而QS系統(tǒng)缺陷的細菌，則不能產(chǎn)生完全的菌膜，如果在QS系統(tǒng)缺陷的細菌中加入AHL，則細菌就又恢復了產(chǎn)生完整菌膜的能

7、力。已經(jīng)從一些原核生物和真核生物中鑒定出一些群體感應淬滅酶和抑制劑，通過降解AHL干擾細菌QS系統(tǒng)，破壞其參與調控的生物學功能。細菌群體感應淬滅酶的發(fā)現(xiàn)和研究為生物防治菌膜病提供了可能的途徑。3.展望細菌菌膜像是一種多細胞生物，無論其形態(tài)結構、生理生化特性及對抗菌藥物的敏感性等都與浮游生長的細菌顯著不同，致病特點也不同。由于人們對微生物的生理研究大多是在液體培養(yǎng)基中進行的，菌膜研究起步較晚，但是隨著研究的深入，將產(chǎn)生更多有效的抗感染治療方法，為徹底治療醫(yī)源性感染和慢性感染帶來新希望。參考文獻：1季君暉，史維明.抗菌材料M.北京：化學工業(yè)出版社，2004.2汪長中，程惠娟，官妍，等.苦參堿對體外白念珠菌生物膜抑制作用J.中國公共衛(wèi)生，2008，24（12）.    相關論文    · 1165例高原性呼吸系統(tǒng)疾患痰液細菌培養(yǎng)及藥敏結果· 細菌與我們的生活