细菌生物被膜耐药机制及相关感染防治进展
细菌耐药机制的研究进展
细菌耐药机制的研究进展在生物学领域内，细菌是一类十分尤为重要的微生物。
生活在各个角落中的细菌既可以对人类的健康构成致命威胁，还能够对地球生态系统带来一系列影响，而人类对细菌的研究一直都是一个十分重要的领域。
而在最近几年的研究中，细菌耐药机制的探究尤为受到了关注，各种各样的耐药细菌不断的对生物学领域内的学者们进行挑战，而耐药机制的深入探究显得尤为迫切。
一、酶解和泵输机制细菌耐药机制主要是指细菌通过一系列的机制而摆脱抗生素的药物作用。
一个比较重要的机制是酶解和泵输机制。
细菌在遭遇抗生素之后，其通常采取转录和翻译一些具有特殊功能的酶去改变抗生素的化学结构，从而实现对它的抵抗。
例如，β-内酰胺酶可以将某些抗生素中的拉曼基底水解而归来逃避药物的作用。
而泵输机制的概念也和酶解相似。
细菌通过一系列泵输系统将抗生素回推或者将其导出，从而摆脱药物的作用。
Haemophilus influenzae和Pseudomonas aeruginosa的多重药物泵输机制正是广泛研究的一个例子。
二、基因拼接另一个细菌抵御抗生素的常规技术是基因重组或拼接。
根据一项研究，70％的抗生素耐受性延续了其在基因重组中发生的基因突变。
此外，大量的文章也指出，基因拼接甚至可以在不同物种之间引起抗药性基因的传递。
某些耐多种药物的菌株可以携带至少5种大小不等的普通质粒，其中经常携带抗药性基因，这些质粒以不同的速率变异和演化，从而形成了相应的抗药性。
三、生物膜另外一个比较常见的机制是生物膜。
细菌通常通过形成生物膜来防御外来的抗生素，从而使抗生素无法渗透到生物体内。
生物膜常由胞外聚合物和蛋白质构成，无法被典型的抗生素穿透。
顺便说一句，生物膜的形成也可能是细菌病毒的关键防御机制。
四、生长状态在细菌的生长状态等方面也是十分有意思的一个领域。
一些细菌最初是无害的，然后在穿透社区而感染别人之前发展成耐药性菌株，产生持久的抗药性，这就像是细菌的身体进化了一刀，在对抗抗生素方面具有攻击性。
细菌生物被膜研究进展
动物医学进展,2019,40(9):74-79Progress in Veterinary Medicine%文献综述％细菌生物被膜研究进展王洪彬△，朱利霞△，于秀剑，高桂生，史秋梅*，吴同垒*(河北科技师范学院河北省预防兽医学重点实验室，河北秦皇岛066604)摘要：生物被膜指细菌黏附在惰性或活性实体表面繁殖分化，分泌一些物质将菌群包裹在内形成的微生物聚集体，具有多重耐药性及免疫逃逸能力，因此具有高致病性、难治愈的特性。
论文主要对细菌生物被膜、形成过程、耐药性及耐药机制、生物被膜引起的感染、检测方法及防控等方面进行综述，以期为细菌生物被膜的控制提供参考。
关键词：细菌；生物被膜；检测方法；控制方法中图分类号：S969.19；S852.61文献标识码：A文章编号：1007-5038(2019)09-0074-06生物被膜是细菌生长过程中形成的一种天然保护状态，90%以上的微生物以生物被膜形式生长⑴。
Antonie V1一于1676年从牙菌斑中观察到生物被膜;Costerton J等于1978年首次提出生物被膜的概念，随后的研究显示生物被膜态细菌比浮游态细菌数量多，尤其是物体表面细菌99.9%以生物被膜形式存在。
在食品加工上，生物被膜菌的代谢活动能够腐蚀金属设备、金属管道表面，更易引起食品的污染,最终引发食源性疾病⑵；被膜菌对抗菌剂、清洁剂的抗性增加，其三维结构是抗菌药物的天然屏障.能够形成生物被膜的细菌对清洗剂、消毒剂的耐受能力强于浮游菌的10倍〜1000倍；此外，生物被膜中含有的抱子、细菌不也断向外扩散，最终将成为食品潜在的污染源。
在食品加工过程中已经检测到致病菌.如嗜水气单胞菌、大肠埃希菌、葡萄球菌等形成的生物被膜"⑷；而生物被膜菌在医学上则表现为病原菌耐药性增加及宿主免受攻击的耐受能力增强,全球每年因生物被膜菌感染引起发病或死亡的人数高达百万⑺勺。
生物被膜菌的存在给食品、医疗等造成巨大的财力和人力资源的损失，已成为严重的公共卫生问题，因此，如何抑制生物被膜的形成及根除细菌生物被膜是目前急需解决的问题。
细菌耐药机制及其应对策略
细菌耐药机制及其应对策略在现代医学的发展进程中，抗生素的发现和应用无疑是一项伟大的成就。
然而，随着时间的推移，细菌耐药问题逐渐凸显，成为全球公共卫生领域面临的严峻挑战之一。
了解细菌耐药机制并制定有效的应对策略，对于保障人类健康和生命安全具有至关重要的意义。
一、细菌耐药机制1、产生灭活酶细菌可以产生多种灭活酶，如β内酰胺酶、氨基糖苷类修饰酶、氯霉素乙酰转移酶等，这些酶能够直接破坏或修饰抗生素的化学结构，使其失去抗菌活性。
2、改变抗菌药物作用靶点细菌可以通过改变自身细胞内抗菌药物作用的靶点，从而降低对抗生素的敏感性。
例如，某些细菌可以改变青霉素结合蛋白的结构，导致β内酰胺类抗生素无法与之有效结合；还有的细菌可以改变核糖体的结构，使氨基糖苷类抗生素无法发挥作用。
3、降低细胞膜通透性细菌的细胞膜具有选择性通透作用，能够控制物质的进出。
一些细菌可以通过改变细胞膜的通透性，减少抗生素的摄入，从而产生耐药性。
例如，革兰氏阴性菌的外膜屏障可以阻止某些抗生素进入细胞内。
4、主动外排系统许多细菌具有主动外排系统，可以将进入细胞内的抗生素泵出细胞外，从而降低细胞内药物浓度，产生耐药性。
这种外排系统通常由一系列的外排蛋白组成，能够识别并排出多种不同类型的抗生素。
5、形成生物被膜细菌可以形成生物被膜，这是一种由细菌及其分泌的多糖、蛋白质等物质组成的复杂结构。
生物被膜可以阻止抗生素的渗透，同时为细菌提供一个相对稳定的生存环境，使其更易产生耐药性。
二、细菌耐药的影响1、治疗难度增加细菌耐药使得原本有效的抗生素疗效降低甚至失效，导致感染性疾病的治疗变得更加困难。
医生可能需要使用更高剂量、更强效的抗生素，或者联合使用多种抗生素，这不仅增加了治疗成本，还可能带来更多的副作用。
2、医疗费用上升由于治疗耐药菌感染需要使用更昂贵的抗生素或更复杂的治疗方案，患者的医疗费用大幅增加。
这给个人和社会带来了沉重的经济负担。
3、威胁公共卫生安全耐药菌的传播可能引发大规模的感染暴发，尤其是在医院、养老院等人员密集的场所。
细菌生物被膜耐药机制研究进展
团块 ， 微 菌 落 ， 量 微 菌 落 使 细 菌 生 物 被 膜 加 厚 。此 阶段 ， 即 大 生
物被膜趋于成熟 ， 菌耐药性增强［ 。 细 ２ ］ ２ ３ 细 菌 生 物 被膜 的成 熟 成熟 的 细 菌 生 物 被 膜 形 成 高 度 有 ． 图 １ 大 肠 埃 希 菌 生物 被膜 扫 描 电 镜 （ ０ × ） ５０ ０
菌形 成 与 ｅｐ ｅ ｐ ｇ ｌ ｆ ｒ 基 因密 切 相 关 。 ｓ 、ｂ Ａ、 ｅ Ｅ、 ｓＢ ３ ２ 分 子 水 平 的调 控 ． 在 影 响细 菌生 物被 膜 形 成 的 众 多 因 素
细 菌 耐 药 已 经成 为 临 床 抗 生 素 治 疗 的 棘 手 问题 。 研 究 表 明 ， 菌 生 物 被 膜 的 形 成 与 其 耐 药 性 有 密 切 联 系 。细 菌 在 生 长 细
助 Ｂ内酰 胺 酶 破 坏 抗 生 素 分 子 。屏 障 限 制 和 酶 降 解 协 同 作 用 ，
过程中 ， 适应环 境 的改变 ， 着于 固体 表面 而 以特殊 的“ 为 附 被 膜 ” 式 存 在 ， 自身 得 到 保 护 ， 逸 机 体 免 疫 防 御 和 抗 菌 药 物 形 使 逃 的 杀 伤 作用 ， 使 感 染 迁 延 不 愈 和 反 复 发 作 。 致
１ 生 物 被 膜 的 概 念 细 菌生 物被 膜 （ ａ ｔｒ ｌ ｉ ｌ Ｂ Ｆ 或 称 为 菌膜 ， 细 菌 ｂ ｃｅ ｉ ｏ ｍ， Ｂ ） ａｂ ｆ ｉ 是 为 适 应 自然 环境 ， 生 长 过 程 中不 可 逆 地 附着 于 固体 表 面 而形 在 成 的 特 殊存 在 形 式 ］ 。细 菌 吸 附 于 惰 性 物 体 如 医 学 辅 材 或 机 体 黏膜 表 面后 ， 自身 细 胞 分 泌 的 基 质 包 被 ， 质 中 的 多糖 、 被 基 纤
白色念珠菌的生物膜及耐药机制的研究进展
白色念珠菌的生物膜及耐药机制的研究进展摘要：白念珠菌是最常见的与免疫和医学受损患者的生物膜形成有关的真菌，现在已经确定生物膜的形成是念珠菌病期间的一个主要毒力因子。
白念珠菌生物膜的形成是一个高度调控和协调的过程。
白色念珠菌引起的念珠菌病可表现为皮肤、粘膜或深层器官感染，对人体的危害极大。
白色念珠菌的主要治疗药物为唑类，但同时其对唑类药物的耐药性最严重，研究其耐药机制对于白色念珠菌的治疗有很大意义。
关键字：白色念珠菌；致病方式；耐药机制念珠菌属是共栖物种，因此是正常人类菌群的一部分，分布于皮肤、胃肠道和生殖道。
然而，念珠菌也可在易感患者中引起各种感染，包括老年患者、住院患者或免疫抑制患者。
侵袭性念珠菌感染是全球最常见的真菌感染之一。
据报道，念珠菌是导致医疗相关感染的主要原因之一。
在不同的念珠菌属中，白色念珠菌是最常见的临床菌种。
念珠菌病有多种临床表现，从无生命威胁的浅表皮肤粘膜感染到与念珠菌病相关的毁灭性侵袭性疾病[1]。
1.白色念珠菌的生物膜白念珠菌生物膜的发育过程可分为四个主要阶段：粘附、增殖、成熟和扩散。
在早期粘附阶段，酵母细胞附着在材料表面，形成一层基底，将生物膜固定在表面。
随后是增殖阶段，其特征是丝状化的开始，导致菌丝和假菌丝细胞的出现，这些细胞在整个生物膜发育过程中继续伸长，形成一个复杂的网络，有助于生物膜的整体稳定性。
在随后的成熟阶段，菌丝支架被包裹在一层由自产的外聚合物质（EPS）组成的毯子中，这些物质基本上起到粘合剂的作用，将整个生物膜结构固定在一起[2]。
生物膜形成的整个过程在分子水平上受到高度调控。
在过去的十年中，分子研究已经开始揭示白念珠菌生物膜生长模式下的信号传导过程。
早期研究表明，在白色念珠菌生物膜的形成过程中，形态发生转变、粘附相互作用和群体感应起着关键作用。
米切尔小组的开创性工作开始剖析单个基因/蛋白质对生物膜形成和维持的贡献，从而确定了参与生物膜形成的关键转录因子和粘附素。
细菌生物膜的抗生素耐药机制
细菌生物膜的抗生素耐药机制随着抗生素使用的广泛，抗生素耐药性成为了一个日益严峻的问题。
而细菌生物膜是导致抗生素耐药性出现和持续的一个重要机制。
细菌能够在生物膜中形成一种保护层，从而能够抵抗抗生素的杀菌作用。
本文将探讨细菌生物膜的抗生素耐药机制。
一、细菌生物膜的形成机理细菌生物膜是细菌在固体或液体界面上形成的一种复杂生态系统。
细菌能够在表面吸附并发生生长和分裂，形成类似于城堡的三明治结构。
由于生物膜内细菌具有强烈的互作，这使得生物膜具有强大的生存和抵抗性。
生物膜的形成主要涉及以下四个方面: 菌体粘附、细胞聚集、生长和分裂。
菌体粘附是菌体吸附在生物膜上的第一步，通过蛋白质、聚糖和微生物基质进行黏附。
细胞聚集主要是通过生物学黏附分子的作用，分泌聚集素或通过生物膜内化学信号调节器的作用实现。
菌体生长主要涉及到细胞代谢、蛋白质合成和核酸合成。
最终，细菌将通过裂解或自我分离的方式分裂下来。
二、细菌生物膜的抗生素耐药机制主要包括以下三个方面。
1. 生物膜物理屏障的作用生物膜的物理性质是抗生素耐药性的主要方式。
生物膜形成了一层物理屏障，将抗生素排斥在外。
由于生物膜具有多层结构，可以防止抗生素进入菌体内部，保护菌体免受抗生素的杀伤。
同时，生物膜内各种复杂的物理化学过程也可以使得细胞自身对抗生素存活下来。
由于不同种类抗生素的生物膜渗透能力不同，细菌在生物膜内具有选择性的耐药性。
例如，交替抗菌素与青霉素类抗生素的进入生物膜的能力不同，因此，生物膜中的细菌对这两类药物的耐药性也不同。
2. 生物膜的生理性质的作用细胞在生物膜内具有自我保护机制，以对抗抗生素。
一般来说，细胞在生物膜内具有较低的生长率，这意味着它们在长期的生存环境下也更容易适应抗生素的存在，从而获得更好的进化优势。
另外，细胞在生物膜中也能够产生一些类似于抗生素的变异产物，这些变异产物能够更好地进入生物膜并抑制外源性抗生素的作用。
此外，生物膜能够提供良好的微生态环境，致使生物膜内的物种互相配合以对抗抗生素作用。
生物膜介导的耐药机制
生物膜介导的耐药机制1.引言1.1 概述在生物体中，细菌和其他微生物会通过形成生物膜来构建一种复杂的结构。
生物膜是一种由微生物聚集并附着在表面上形成的多细胞体系，被分泌的粘合剂将细菌黏附在一起，形成坚固且复杂的结构。
这种生物膜不仅能够保护微生物免受外界环境的侵害，还能促进其在特定环境中的黏附、生存和繁殖。
然而，生物膜对抗生素的耐药性也是一种普遍存在的问题。
生物膜介导的耐药机制是指生物膜中的微生物通过改变其生理状态和代谢特征来对抗抗生素的效果，从而产生抗药性。
一方面，生物膜中的微生物通常会进入一种所谓的"休眠状态"，使其代谢活跃度降低，从而减少抗生素对其的杀菌作用。
另一方面，生物膜本身具有物理屏障的作用，能够阻碍抗生素进入细胞内部，从而减少其对细菌的效果。
这种生物膜介导的耐药机制对于治疗细菌感染带来了巨大的挑战。
常规的抗生素治疗往往无法有效穿透生物膜层，使细菌在膜保护下存活并继续繁殖。
此外，生物膜中存在的休眠菌群也使得抗生素无法达到其最佳效果。
因此，研究生物膜介导的耐药机制，寻找对抗细菌生物膜的方法，成为当前医学领域的一个热点问题。
深入了解和研究生物膜的特性和耐药机制，有助于开发新的治疗方法和药物，提高对抗细菌感染的效果。
这项研究对于我们理解和解决耐药性问题具有重要意义，也为未来的抗生素开发提供了新的思路和方向。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将首先在引言部分概述生物膜介导的耐药机制的重要性及其对药物抗性的影响。
接下来，正文部分将分为两个主要部分：生物膜的定义和结构以及生物膜介导的耐药机制。
在生物膜的定义和结构部分，我们将介绍生物膜的基本概念、形成方式以及其在细菌、真菌和其他微生物中的普遍存在。
随后，我们将转向生物膜介导的耐药机制，深入探讨生物膜如何通过形成物理屏障、调节药物渗透以及促进细菌生存等方式来增加微生物对抗生素的抵抗能力。
最后，在结论部分，我们将总结和强调生物膜介导的耐药机制的重要性，并提出一些可能的应对策略以应对这一挑战。
细菌耐药性的分子机制与防治措施
细菌耐药性的分子机制与防治措施细菌耐药性是指细菌对抗生素及其他药物的抵抗力，是当今公共卫生领域的一大难题。
随着抗生素的广泛使用和滥用，细菌耐药性不断加剧。
很多病菌如金葡菌、大肠杆菌等已经产生了多重耐药，甚至无药可治。
下面我们来探讨一下细菌耐药性的分子机制和防治措施。
一、分子机制1.基因水平的变异细菌在繁殖过程中，由于DNA复制和修复过程中出现的错误或环境压力等原因，导致其基因序列发生变异，从而产生新的基因。
一些突变体表现出对抗生素的耐药性，并能通过基因水平的传递来将这种耐药性传递给后代。
这种基因水平的耐药性是细菌耐药性的一种重要机制。
2.质粒介导的传递质粒是细菌细胞外面积为常染色体的小环状DNA分子。
质粒可以携带多种抗生素耐药基因，通过与宿主菌的染色体结合，形成可移植的耐药质粒，传递耐药性。
3.核糖体保护蛋白的合成核糖体是细胞内生产蛋白质的重要组成部分。
抗生素可以通过影响细菌细胞的核糖体的正常功能，使细菌无法维持其正常生理功能并死亡。
然而，一些细菌通过合成核糖体保护蛋白来避免抗生素对核糖体的干扰，从而保持其存活和繁殖的能力。
4.多药泵的表达多药泵是一种可将化学物质从细胞内向外排出的蛋白质，它在细菌耐药性的形成中起到了重要的作用。
多药泵可以通过从细胞内排放抗生素来降低抗生素在细菌细胞内的浓度，从而减少抗生素的杀菌效果。
多药泵表达的增加是细菌对多种抗生素产生耐药的重要机制之一。
二、防治措施1.抗生素合理应用抗生素是用来治疗感染性疾病的药物，而不是预防疾病。
我们应该严格按照医师开具的用药指示，不要滥用抗生素，避免抗生素的滥用和过度使用。
2.控制感染预防是细菌耐药性最重要、最经济的策略之一。
通过控制感染，可以降低细菌耐药性的发生率。
我们应该保持手卫生，妥善贮藏食物，保持清洁卫生等措施来减少感染的风险。
3.开展监测和调查实时监测耐药菌株的变化，对于制定和调整治疗策略具有重要意义。
建立相关数据库，可及时收集和传递有关耐药性新信息，及时生产有力、有效的抗生素。
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为细菌的一种适应性生物学特性， 生物被膜菌具有与浮游
菌 不 同 的 结 构 和 生 长 、代 谢 特 点 ［２］， 凭 借 其 耐 药 屏 障 保 护
细菌不被机体免疫系统识别和清除， 并且能降低抗菌药物
渗入细菌体内的浓度， 导致生物被膜菌较浮游菌具有更强
河南畜牧兽医 综 合 版
２００８ 年（第 ２９ 卷）第 ８ 期
专论综述
专论综述
细菌生物被膜耐药机制 及相关感染防治进展
贾艳华 １， 晁利刚 １， 徐浩天 ２， 赵书景 ３， 谷惠芳 ３ （ １．河南农业大学牧医工程学院， 河南 郑州 ４５０００２； ２．许昌市畜牧技术推广站； ３．扬州大学）
中图分类号： Ｓ８５２．６１
及周围的环境， 以表皮葡萄球菌、金黄色葡萄球菌、铜绿假 单胞菌等细菌为多见。 ３．３ 细菌生物被膜的防治
随着对 ＢＢＦ 性质越来越多的了解， 为我们制定 ＢＢＦ 感染治疗方案提供了很好的证据。由于 ＢＢＦ 的存在， 生物 被膜菌能够逃逸抗菌药物的杀伤作用和机体免疫系统的 清除， 成为潜在的感染源； 在机体免疫力下降或其他诱因 条件下 ＢＢＦ 又大量繁殖， 从而造成感染的反复发作。因 此， ＢＢＦ 相关感染疾病的防治十分棘手， 目前主要通过抑 制生物被膜的形成和对已形成稳态的生物被膜用能透过 它的杀菌剂来治疗。 ３．３．１ 重在预防， 急性细菌感染时应选用敏感的抗生素给 予足量疗程治疗， 不给其转入慢性的机会， 使之无法形成 生物被膜。 ３．３．２ 尽量不使 用 体 内 留 置 性 医 疗 装 置 ， 如 导 尿 管 、各 部 位的引流管， 对于不得不用的应选用低表面能的生物医学 材料如特富龙、高弹力硅胶、聚乌拉坦 或 含 银 的 生 物 医 学 材料等以降低细菌的粘附性及生物被膜相关感染的发生 率， 并尽量缩短使用时间或经常更换； 或者在导管内置入 一层广谱抗生素， 如利福平和米诺环素 （ ［１０］ 与 非 抗 生 素 置 入导管相比感染发生率从 ２６％减少到 ８％） ， 或 者 置 入 非 特异性的杀菌剂， 如磺胺嘧啶、硝基呋 喃 西 林 和 洗 必 泰 等 （ 这些非特异性的杀菌剂同样有光谱抗菌作用， 包括对真 菌 ＢＢＦ 的抑制） 。 ３．３．３ 针对生物被膜细菌形成的不同环节， 可采用适宜的 抑制剂， 防止生物被膜菌的形成、分化和成熟。如鞭毛、菌 毛等连接性细胞器是细菌生物被膜附着必需， 诱导其突变 可使之无法附着聚集， 美国学者合成了 ｐｉｌｉｃｉｄｅｓ 的物质来 抑制鞭毛的活动； ＡＨＬｓ 是多糖基质的必需成分， 也是革兰 氏阴性菌密度感应系统的细胞间信使， 且可以控制菌群密 度 ， 而 ＡＨＬｓ 是 由 氨 基 酸 和 脂 肪 酸 合 成 的 ， 且 此 过 程 对 环 境条件是非常敏感的， 所以控制 ＡＨＬｓ 的合成底物将明显 降低酰化同型丝氨酸内酯的功能。 ３．３．４ 对于产 β－ 内酰胺酶的细菌， 要选用敏感抗生素如 头孢菌素类联合 β－ 内酰胺酶抑制剂， 因为产 β－ 内酰胺酶 的细菌一旦形成生物被膜， 其 β－ 内酰胺酶的量和酶活性 都将大大超过浮游菌。 ３．３．５ 抑制细菌的抗生素外排泵酶， 清除细菌的抗生素分 解酶。如人工提取和纯化这些抗生素分解酶， 将其接种于 高危畜体， 利用诱发特异性抗体的方法使细菌的抗生素分 解酶难以发挥作用， 从而提高抗生素的疗效。 ３．３．６ 寻找和 使 用 促 进 细 菌 生 物 被 膜 分 解 的 药 物 和 化 学 制剂。目前认为， 氟喹诺酮类＋大环内酯类／磷霉素是目前 最有效的治疗生物被膜菌感染的方案 ［１１， １２］。生物被膜内细 菌由于藻酸盐层的屏蔽作用， 大多数抗生素皆不能穿透藻 酸盐层而作用于膜内细菌， 这是生物被膜菌感染难治的主 要 原 因 之 一 。氟 喹 诺 酮 类 抗 生 素 包 括 环 丙 沙 星 、加 替 沙 星 、 左氧氟沙星等， 对生物被膜的渗透作用最强， 在一定程度 能杀死部分生物被膜菌， 但常规剂量难以彻底清除生物被 膜菌， 而克拉霉素、阿奇霉素、磷霉素均能抑制细菌藻酸盐 的合成， 消除药物渗透屏障， 所以联合应用这些抗生素能
生物被膜菌由于其独特的生长环境， 在内部形成了不 同的微生物亚群， 各亚群具有相对独立的和具有高度保护 性的表型， 如生物被膜表层的细菌与内部的细菌基因表达 不同。生物被膜菌高密度表达与浮游菌不同的基因， 诱导 产生生物被膜特异性表型。 ２ 细菌生物被膜致病机制
生物被膜形成后， 其致病性主要表现在两个方面： ① 生物被膜碎片不断脱落释放出浮游菌， 导致感染持续或反 复发作。常规抗感染治疗不能杀灭被膜深层的细菌， 于是 被膜成为感染源， 导致感染反复发作。②在肺囊性纤维化 等疾病中， 生物被膜介导的免疫复合物损伤是其发病的主 要机制。生物被膜产生的胞外多糖主要成分藻酸盐是一种 较强的抗原， 能刺激机体产生抗体， 但这些抗体却不能渗透 进入生物被膜， 它们在被膜表面与抗原结合形成免疫复合 物， 沉积于病变组织表面， 形成慢性炎症反应， 导致免疫损 伤 ［６］。在生物被膜感染患者的血清中， 可检测到循环免疫复 合物， 其水平高低与临床感染症状密切相关 ［７］。 ３ 细菌生物被膜相关感染 ３．１ ＢＢＦ 相关感染的现状
文献标识码： Ｂ
细 菌 生 物 被 膜 （ ＢＢＦ） ［１］ 是 指 由 附 着 于 惰 性 或 者 活 性
实体表面的细菌细胞和包裹着细菌的由细菌自身所分泌
的 含 水 聚 合 性 基 质 所 组 成 的 结 构 性 细 菌 群 落 。生 物 被 膜 不
仅是细菌存在于自然界的一种重要的生存形式， 而且生物
菌一旦形成生物被膜， 对抗菌药物的敏感性就会大幅度下
降， 但当细菌从生物被膜上脱落下来成为浮游菌后， 很快
又 对 抗 菌 药 物 恢 复 敏 感 。这 充 分 说 明 了 被 膜 内 细 菌 的 耐 药
机制与单个细菌不同， 是建立在生物被膜多细胞集聚结构
基础上的， 一旦被膜结构被破坏， 这种耐药性就随之消失。
杀菌浓度， 从而使药物失效。
１．２ 生物被膜菌特殊的生理状态
文章编号： １００４－ ５０９０（２００８）０８－ ０００９－ ０３ ＢＢＦ 是三维立体型的结构， 因此处于不同位置的生物 被膜菌的生理状态各不相同。处于 ＢＢＦ 表层的细菌由于 比较容易获得养分和氧气， 代谢物易于排出， 所以菌体代 谢比较活跃， 与浮游菌的性质差别不大。在 ＢＢＦ 深层的细 菌被厚厚的 ＥＰＳ 所包绕， 很难获得养分和氧气， 代谢产物 难以排出而堆积， 因此， 这些生物被膜菌代谢活性很低， 甚 至处于休眠状态， 菌体较小， 不进行频繁的细胞分裂， 对各 种理化刺激、应激反应及药物均不敏感。在医学上， 生物被 膜 菌 对 抗 生 素 的 敏 感 性 比 浮 游 菌 降 低 了 １００～２０００ 倍 ［４］， 因此， 许多在药敏试验时表现敏感的抗生素用于生物被膜 菌的治疗时则往往效果欠佳。当使用抗生素治疗时， 生长 快速的外层或表层细菌最敏感， 首先被杀死； 生长缓慢者 敏感性下降， 大部分被杀死； 而生长停滞者则不敏感， 待抗 生素治疗停止后， 残存细菌利用死亡细菌作为营养源迅速 繁殖， 造成再度感染。 １．３ 细菌密度感应系统的作用 从浮游状态到细菌生物被膜， 细菌经历了从低密度到高 密度， 从无组织状态到有组织状态的过程， 在此过程中细菌 密度感应系统发挥重要作用。细菌密度感应系统指的是细菌 细胞与细胞之间的信息交流以及控制这种交流的系统。革兰 氏阳性菌主要采用小分子多肽， 而革兰氏阴性菌则使用小 分子酯类作为信息交流分子， 大多数革兰氏阴性细菌使用 酰化同型丝氨酸内酯（ ＡＨＬｓ） 作为细胞间信息交流的介质。 细菌密度感应系统健全的细菌可以形成典型的能对抗杀菌 剂的生物被膜； 而细菌密度感应系统残缺的细菌则不能形 成典型的生物被膜， 且容易被冲洗掉且对杀菌剂敏感。 １．４ 分泌抗生素灭活酶， 启动抗生素外排泵 有的细菌能分泌抗生素分解酶， 使之丧失抗菌效能， 如大肠杆菌和肺炎克雷伯菌可以产生 β－ 内酰胺酶， 快速 降低青霉素和头孢菌素类抗生素； 许多细菌能产生抗生素 外排泵， 这种泵能够将穿过细菌外膜的抗生素及时排出细 菌体外， 从而避免了抗生素与细菌的接触。有研究发现在 绿脓杆菌和白假丝酵母菌 ［５］生物被膜的发生发展过程中， 其抗生素外排泵的基因表达高于浮游菌， 表明生物被膜的 形成可能有助于抗生素外排泵的合成。 １．５ 对抗机体免疫系统的作用 生物被膜菌不但对抗生素耐药， 而且还具有明显的对 抗 机 体 免 疫 系 统 的 作 用 。生 物 被 膜 包 括 细 菌 的 黏 性 胞 外 基 质起着将细菌与机体免疫系统隔开的物理屏障作用， 使特
①由于 ＢＢＦ 的 ＥＰＳ 屏障保护作用及藻酸盐抗体的存 在使细菌的毒力下降， ＢＢＦ 相关感染的局部和全身防御不 激烈， 常处于静止期和发作期交替状态， 病程慢性迁延。② 使用抗菌药物治疗前期可缓解症状， 但由于抗菌药物难以 彻底清除 ＢＢＦ 内的细菌， 以致于细菌可长期存在于 ＢＢＦ 内， 并不断散发休眠状态的微小菌体， 从而引起复发， 导致 感染治疗的失败。③ＢＢＦ 相关感染的病原体主要来自皮肤
生物被膜的耐药机制有以下几点：
１．１ 生物被膜的屏障作用
生物 被 膜 的 主 要 成 分 是 胞 外 多 糖 基 质 （ ＥＰＳ） ， 而 ＥＰＳ
则是由藻酸盐及碳水化 合 物 所 组 成 。大 量 研 究 表 明 ＢＢＦ