抗生素耐药性的来源与控制对策

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抗生素耐药性的机制研究与防控

抗生素耐药性的机制研究与防控

抗生素耐药性的机制研究与防控引言:近年来,抗生素耐药性问题日益凸显,成为全球范围内的公共卫生挑战。

抗生素耐药性的产生和传播机制极其复杂,牵涉到细菌基因突变、真菌转移等多个方面。

为了更好地理解和应对抗生素耐药性问题,科研人员不断深入开展相关研究,并提出多种防控策略。

本文将重点探讨抗生素耐药性的机制研究与防控。

一、新兴抗生素耐药性机制的研究1. 重要靶点突变引发的耐药性在过去几十年中,广谱β-内酰胺类(比如青霉素和头孢菌素)一直被广泛应用于临床。

然而,某些细菌通过表达β-内酰胺酶等特定酶降解这类抗生素,导致它们失效。

最近的研究发现,在保持遭受环境压力的突变体邻近处高度保守的β-内酰胺酶基因中,可导致其产生突变,从而降低抗生素的结合亲和力。

这些新发现为抗生素耐药性机制的研究提供了新的思路。

2. 非编码RNA调控系统在耐药性中的作用随着非编码RNA(ncRNA)调控系统的发现,越来越多的研究表明ncRNA与细菌耐药性之间存在关联。

近期一项研究揭示了ncRNA参与肺结核杆菌对盘尼西林类抗生素耐药性产生过程中所起到的关键作用。

具体来说,当细菌受到抗生素威胁时,会释放一种名为"Antisense RNA"(asRNA)分子,其可以干扰特定靶点中mRNA的正常转录和翻译,从而诱导微生物对抗生成长期适应。

二、抗生素耐药性防控策略1. 合理使用抗生素过度和滥用使用抗生素是导致耐药性扩散的主要原因之一。

科学合理使用抗生素可以遏制这一问题。

为了实现合理使用抗生素,应建立和推广诊断标准和治疗指南,限制不必要的抗生素处方,并提高医务人员和患者对抗生素使用的意识。

2. 发展新型抗生素传统的抗生素因其长期应用而导致细菌耐药性问题的加剧。

因此,科学家正在致力于发现和开发新型抗生素以应对快速演化的细菌威胁。

其中一种策略是通过改变目标靶点,例如将注意力放在与细菌中耐药机制紧密相关的新颖分子上,从而增强抗生素的效力。

抗生素耐药性的机制与应对措施

抗生素耐药性的机制与应对措施

2
抗生素耐药性的影响
抗生素失效与疾病治疗难度增加
抗生素失效:细菌产生耐 药性,导致抗生素治疗效
果下降
疾病治疗难度增加:抗生 素失效后,疾病治疗难度 加大,可能需要更高级别
的抗生素或联合用药
医疗费用增加:治疗难度 增加导致医疗费用上升,
给患者带来经济压力
公共卫生问题:抗生素失 效可能导致耐药菌传播,
开发新型抗生素:针对抗 生素耐药性问题,科学家 们正在开发新型抗生素, 如抗生素前药、抗生素组
合等。
研究抗生素替代疗法:除 了抗生素,科学家们还在 研究其他治疗方法,如抗 菌肽、噬菌体等,以应对
抗生素耐药性问题。
科研领域对新型抗生素的研发进展
抗生素耐药性 已成为全球性 问题,需要研 发新型抗生素 来应对
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抗生素耐药性产生的原因:细菌 产生耐药基因、改变细胞壁结构、 降低药物渗透性等
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作用原理:通过抑制细菌细胞壁 合成、干扰蛋白质合成、抑制核 酸复制等途径来杀死或抑制细菌 生长
应对措施:合理使用抗生素、研 发新型抗生素、联合用药等
细菌对抗生素的耐药机制
基因突变:细菌基因 突变导致抗生素作用
靶点改变或消失
主动外排:细菌通过 主动外排系统将抗生
素排出细胞
生物被膜:细菌形成 生物被膜,降低抗生
素渗透率
代谢拮抗:细菌通过 代谢拮抗降低抗生素
活性
耐药基因的传播方式
水平传播:通过接合、转 化、转导等方式,将耐药 基因从一个细菌传递给另
一个细菌
垂直传播:通过遗传方式, 将耐药基因传递给后代
基因突变:细菌在生长过 程中,基因发生突变,产

抗生素的耐药性问题

抗生素的耐药性问题

抗生素的耐药性问题引言抗生素是20世纪医学领域的一项重大突破,它们在治疗细菌感染方面发挥了关键作用。

然而,随着抗生素的广泛使用,细菌逐渐产生了对抗生素的耐药性,这已成为全球公共卫生的一大挑战。

本文将探讨抗生素耐药性的问题及其解决方案。

一、什么是抗生素耐药性?抗生素耐药性是指细菌通过基因突变或获得外源抗药基因,使其能够在原本可以杀死它们的抗生素环境中生存和繁殖。

这种现象不仅降低了抗生素的疗效,还增加了治疗感染的难度和成本,甚至可能导致无药可用的局面。

二、抗生素耐药性的现状根据世界卫生组织(WHO)的数据,每年有数百万人因抗生素耐药性感染而死亡。

在一些国家,由于滥用抗生素和缺乏有效的监管机制,耐药菌株的传播速度非常快。

此外,动物养殖业中过度使用抗生素也是导致耐药性问题加剧的一个重要原因。

三、抗生素耐药性的原因1. 不合理使用抗生素:包括未经医生处方随意购买和使用抗生素、未按照医嘱完成疗程等行为都会导致细菌产生耐药性。

2. 畜牧业滥用:为了预防疾病和促进生长,畜牧业中大量使用抗生素,这些药物残留在动物体内并通过食物链传递给人类,加速了耐药菌株的传播。

3. 医疗体系不健全:在一些地区,由于医疗资源有限,无法提供足够的诊断工具来确定病因,导致医生不得不依赖经验进行抗生素治疗,从而增加了耐药性的风险。

4. 缺乏公众教育:许多人对抗生素的认识不足,误认为它们是万能药,忽视了正确使用的重要性。

四、解决抗生素耐药性的措施1. 加强监管与合理用药政府应加强对抗生素销售和使用的管理,限制非处方药品的销售。

同时,提高医生和公众对于抗生素合理使用的意识,避免不必要的使用和滥用。

例如,推广“先培养后用药”的理念,确保在使用抗生素前进行病原学检测,以指导精准用药。

2. 推动新型抗菌药物研发鼓励制药企业和科研机构加大投入,研发新型抗菌药物,特别是针对多重耐药菌株的有效药物。

同时,探索替代疗法,如噬菌体疗法、免疫调节剂等,以拓宽治疗手段。

抗生素的正确使用与耐药性防控

抗生素的正确使用与耐药性防控

抗生素的正确使用与耐药性防控概述:抗生素是一类用于治疗细菌感染的药物,然而随着抗生素的广泛使用,耐药性问题也日益严重。

为了保护公众的健康,正确使用抗生素以及采取耐药性防控措施至关重要。

一、抗生素的正确使用1. 抗生素的适应症使用:抗生素仅对细菌感染有效,对病毒感染无效。

因此,在使用抗生素之前,医生应充分确认感染的病原体,避免不必要的抗生素使用。

2. 医生的角色:医生在抗生素的使用中担负着关键责任。

他们应当准确判断患者是否需要抗生素治疗,并根据患者的病情选择适当的药物剂量和疗程。

3. 患者的自我管理:患者在使用抗生素时应严格按照医生的指示进行用药,并完成整个疗程。

不得随意中断用药,避免病原体的耐药发生。

二、耐药性的危害与防控1. 耐药性的危害:耐药性的出现会使某些细菌对抗生素失去敏感性,导致细菌感染无法有效治疗,增加治疗难度和风险,甚至可能导致生命的威胁。

2. 耐药性的因素:耐药性的形成与许多因素相关,包括滥用抗生素、使用不当、病原体的基因突变等。

个人与社会的因素也会对耐药性的形成产生影响。

3. 耐药性的防控:(1) 抗生素监管与管理:政府应制定合理的药物管理政策,限制抗生素的滥用,提高临床使用抗生素的合理性。

(2) 加强公众教育:宣传正确使用抗生素的知识,向公众普及耐药性的相关知识,增强公众对耐药性的防控意识。

(3) 开展科学研究:加强对耐药性机制的研究,开发新型抗生素,推动药物的创新与发展。

(4) 多学科合作:在耐药性防控中,需要医生、药剂师、研究人员以及公众的共同努力。

各个领域的交流合作对耐药性的防控至关重要。

结论:抗生素的正确使用与耐药性防控是当今社会面临的重要问题。

通过加强公众教育、加强医生的职业素养、加强抗生素监管与管理等多方面的综合努力,我们可以有效控制耐药性的形成,最大限度地保护公众的健康。

抗生素耐药性的机制与防控措施

抗生素耐药性的机制与防控措施

抗生素耐药性的机制与防控措施引言抗生素耐药性是当今医学领域面临的重要挑战之一。

随着抗生素的广泛使用,细菌对抗生素的耐药性不断增加,严重威胁到人类的健康和生命安全。

本文将深入探讨抗生素耐药性的机制和防控措施,以期为公众提供更多相关知识。

第一章抗生素耐药性的机制1.1 基因突变细菌通过基因突变可以获得对抗生素的耐药性。

这是一种常见的耐药机制,细菌在复制过程中可能出现突变,导致其产生的酶不再受抗生素的抑制。

例如,青霉素酶就是一种由基因突变引起的酶,能够降解青霉素。

1.2 垂直基因转移细菌通过垂直基因转移可以传递抗生素耐药基因给后代。

这种机制常见于细菌的固有耐药性。

当细菌在复制过程中传递了耐药基因给后代,后代细菌将具备抗生素耐药性。

1.3 水平基因转移细菌通过水平基因转移可以传递抗生素耐药基因给不同物种的细菌。

这种机制使得耐药基因在不同细菌之间广泛传播,加速了抗生素耐药性的形成。

水平基因转移途径包括转座子、质粒和噬菌体等。

第二章抗生素耐药性的防控措施2.1 合理使用抗生素合理使用抗生素是防控抗生素耐药性的重要措施。

医生应遵循临床指南,根据患者的病情选择适当的抗生素,并按照规定的剂量和疗程进行使用。

同时,患者在使用抗生素时也应注意按医嘱使用,不得自行增减剂量或中断治疗。

2.2 增强监测和检测加强对抗生素耐药性的监测和检测可以及早发现并控制耐药菌株的传播。

监测工作可以通过建立耐药菌株监测网络,定期收集和分析临床样本来实施。

同时,开展耐药基因的快速检测技术研究,提高抗生素耐药性的病原菌检测水平。

2.3 加强感染控制措施严格执行感染控制措施有助于减少抗生素的使用,从而降低抗生素耐药性的发生率。

医疗机构应加强手卫生、环境清洁消毒、患者隔离等措施的执行,防止耐药菌株的传播和感染的发生。

2.4 开展科学研究开展抗生素耐药性的科学研究对于防控措施的制定和优化至关重要。

研究人员可以从抗生素耐药机制、耐药菌株的流行病学调查、抗生素新药研发等方面进行深入研究,为抗生素耐药性的防控提供科学依据。

微生物与抗生素耐药性

微生物与抗生素耐药性

微生物与抗生素耐药性抗生素耐药性是指微生物对抗生素的抵抗力逐渐增强,导致抗生素对其治疗效果逐渐减弱甚至完全失效的现象。

随着抗生素的广泛应用和滥用,抗生素耐药性成为全球公共卫生领域的一大挑战。

本文将探讨微生物与抗生素耐药性的关系、耐药性的产生机制以及对策的探索。

一、微生物与抗生素耐药性的关系抗生素是一类用于抑制或杀灭微生物的药物。

微生物包括细菌、病毒、真菌和寄生虫等。

在抗生素问世之前,许多感染病是无法有效治疗的,微生物的侵袭给人类健康带来了巨大威胁。

然而,随着抗生素的发展和广泛应用,微生物开始逐渐演变出对抗生素的抵抗能力,从而导致了抗生素耐药性的出现。

抗生素耐药性的产生是由于微生物具有高度的适应性和变异性。

微生物通过基因突变、基因水平的转移和重组等方式,逐渐获得对抗生素的抵抗能力。

这些耐药基因可以传递给后代,进而导致整个微生物群体对抗生素产生耐药性。

此外,滥用抗生素,如不合理使用、过量使用或未完成疗程等也是导致抗生素耐药性持续增加的原因之一。

二、抗生素耐药性的产生机制抗生素对微生物的杀灭作用主要有以下几种机制:抑制细菌壁的合成、破坏细菌细胞膜、抑制细菌核酸和蛋白质的合成、抑制细菌酶的活性等。

微生物通过一系列反应来获得对这些机制抵抗的能力,从而产生耐药性。

首先,微生物可以通过改变抗生素靶点来减少抗生素的结合能力。

抗生素的作用通常是通过靶点上的特定结合位点和微生物特定的复合物形成。

微生物可以通过基因突变等机制改变靶点的结构,使得抗生素无法在变异的靶点上结合,从而减少抗生素的杀菌作用。

其次,微生物可以通过产生抗性酶来降解抗生素。

抗生素分子通常以一定的时间停留在微生物体内,期间它们可能会被微生物产生的酶降解。

这些酶可以改变抗生素的结构,使其失去活性或减少药效,从而导致耐药性的出现。

另外,微生物还可以通过减少抗生素进入细胞的通道、增加排出抗生素的效率来降低抗生素的浓度。

抗生素需要进入微生物细胞才能发挥作用,而微生物可以通过调节细胞表面上的水通道、效应泵或嵌入性蛋白来控制抗生素进入细胞的过程。

抗生素耐药性的机制及其应对策略

抗生素耐药性的机制及其应对策略

抗生素耐药性的机制及其应对策略抗生素耐药性是指细菌或其他微生物对抗生素产生的耐药能力。

这一问题已经成为全球公共卫生领域的重要挑战之一。

随着抗生素的过度使用和滥用,越来越多的细菌对抗生素产生了抵抗力,使得很多疾病的治疗变得困难甚至无效。

本文将介绍抗生素耐药性的机制以及应对策略。

一、抗生素耐药性的机制1. 基因突变:细菌的基因突变是抗生素耐药性的一种常见机制。

细菌在繁殖过程中,其DNA可能会发生突变,从而使它们对抗生素具有抵抗力。

这些突变可能会改变细菌内部的代谢途径、靶标蛋白的结构或活性,从而降低抗生素的作用效果。

2. 水平基因转移:细菌之间可以通过水平基因转移的方式传递抗生素耐药基因。

这种机制使得抗生素耐药基因可以迅速在不同的细菌之间传播,从而加速了抗生素耐药性的出现和扩散。

水平基因转移的方式包括共享质粒、噬菌体介导的转移以及自然转化等。

3. 多药耐药泵:许多细菌通过表达多药耐药泵来排出抗生素分子,从而降低抗生素对其的影响。

多药耐药泵能够将抗生素从菌体内部迅速泵出,维持细菌的生存能力。

二、应对抗生素耐药性的策略1. 合理使用抗生素:合理使用抗生素是解决抗生素耐药性问题的核心措施。

医生和患者应该遵循正确的使用方式,包括按照医生的嘱咐完成疗程、遵守药物的剂量和频次等。

此外,减少不必要的抗生素使用,例如不治疗病毒性感染等,也是关键。

2. 加强卫生与预防措施:加强卫生与预防措施对于控制抗生素耐药性至关重要。

这包括严格的手卫生、合理的清洁消毒措施以及强化疫苗接种等。

通过预防感染的发生,可以减少对抗生素的需求,进而降低细菌形成耐药性的机会。

3. 开发新的抗生素:由于抗生素的过度使用和滥用,已有的抗生素在面对耐药细菌时逐渐失去效果。

因此,开发新的抗生素是有效应对抗生素耐药性的策略之一。

科学家们正在不断研究和开发新型的抗生素,以应对不同类型的细菌感染。

4. 多学科合作:抗生素耐药性是一个复杂而严峻的问题,需要各个领域的专家和机构齐心协力来解决。

抗生素耐药性的机制与防控策略

抗生素耐药性的机制与防控策略

抗生素耐药性的机制与防控策略抗生素是一种用来治疗细菌感染的药物。

然而,随着时间的推移,一些细菌逐渐对抗生素产生了耐药性,导致抗生素治疗效果降低甚至失效。

抗生素耐药性的机制与防控策略成为了当今世界面临的重要问题。

本文将探讨抗生素耐药性的机制和当前的防控策略。

一、抗生素耐药性的机制1. 细菌基因变异:细菌具有高度的遗传变异能力,可以通过基因突变或水平基因转移获得抗生素耐药性。

2. 抗生素的滥用和不当使用:长期、频繁的使用抗生素,尤其是不合理、不标准的使用,会使细菌借助基因变异逐渐产生耐药性。

3. 耐药性基因的传播:耐药性基因不仅可以在细菌个体内传播,还可以水平传递给其他细菌,促进耐药性的扩散。

4. 抗生素在环境中的存在:抗生素在水体、土壤等环境中的存在,也会对自然环境中的细菌产生选择压力,促使细菌产生耐药性。

二、抗生素耐药性的防控策略1. 合理使用抗生素:医务人员应根据患者的病情和病原菌的敏感性选择合适的抗生素,避免滥用和不当使用。

2. 提高公众对抗生素的认识:教育公众正确使用抗生素,让他们明白抗生素对病毒感染无效,避免乱用。

3. 发展新型抗生素:加大对新型抗生素的研发力度,以克服现有抗生素对细菌耐药性的挑战。

4. 强化卫生安全措施:加强医疗机构的感染控制措施,减少感染传播的机会。

5. 多学科合作研究:加强医学、生物学、环境科学等学科之间的合作,共同研究抗生素耐药性的机制,寻找有效的防控策略。

6. 加强国际合作:跨越国界,加强国际间的合作与交流,共同应对抗生素耐药性的挑战。

三、结语抗生素耐药性是一个严重的全球性问题,影响着人类的健康和医疗治疗效果。

通过了解抗生素耐药性的机制并采取有效的防控策略,我们可以减缓细菌耐药性的扩散并保护人类免受抗生素治疗失效的影响。

加强多学科合作、科学研究以及国际间的合作,将为解决抗生素耐药性问题提供有效的解决方案。

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抗生素耐药性的来源与控制对策抗生素的抗性1抗生素耐药性是指一些微生物亚群体能够在暴露于一种或多种抗生素的条件下得以生存的现象,其主要机制包括:(1)抗生素失活。

通过直接对抗生素的降解或取代活性基团,破坏抗生素的结构,从而使抗生素丧失原本的功能;(2)细胞外排泵。

通过特异或通用的抗生素外排泵将抗生素排出细胞外,降低胞内抗生素浓度而表现出抗性;(3)药物靶位点修饰。

通过对抗生素靶位点的修饰,使抗生素无法与之结合而表现出抗性。

微生物对抗生素的耐性是自然界固有的,因为抗生素实际上是微生物的次生代谢产物,因此能够合成抗生素的微生物首先应该具有抗性,否则这些微生物就不能持续生长。

这种固有的抗生素耐药性,也称作内在抗性(),是指存在于环境微生物基因组上的抗性基因的原型、准抗性基因或未表达的抗性基因。

这些耐药基因起源于环境微生物,并且在近百万年的时间里进化出不同的功能,如控制产生低浓度的抗生素来抑制竞争者的生长,以及控制微生物的解毒机制,微生物之间的信号传递,新陈代谢等,从而帮助微生物更好地适应环境。

因此,抗生素耐药性的问题其实是自然和古老的。

科学家在北极的冻土中提取到3万年前的古,从中发现了较高多样性的抗生素抗性基因,而且部分抗性蛋白的结构与现代的变体相似,也证实了抗生素耐药性问题是古老的。

虽然一些抗生素抗性微生物和抗性基因很早就存在于自然界,但是抗生素大规模的生产和使用加速了固有抗性微生物和抗性基因的扩散,极大地增加了抗生素耐药性的发生频率。

抗生素耐药基因的存在往往与抗生素的使用之间存在良好的相关性。

由外源进入并残留在环境中的抗生素对环境微生物的耐药性产生选择压力,携带耐药基因的具有抗性的微生物能存活下来并逐渐成为优势微生物,并不断地将其耐药基因传播给其他微生物。

众多研究证实抗生素耐药基因具有较高的移动性,主要是通过基因水平转移(,)机制,又称基因横向转移()。

即借助基因组中一些可移动遗传因子,如质粒()、整合子()、转座子()和插入序列()等,将耐药基因在不同的微生物之间,甚至致病菌和非致病菌之间相互传播。

环境中拥有基因横向转移等内在机制的微生物组成一个巨大的抗性基因储存库,并可能将抗生素耐药性转移到人类共生微生物和病原体中。

医学专家很早就指出,抗生素的广泛使用导致了内源性感染和细菌耐药性的增加。

而通过宏基因组学的研究方法,科学家在人类肠道微生物群中也发现了高丰度、高多样性的抗生素耐药基因,也印证了这一观点。

人类活动与耐药性2 已有文献和相关统计资料显示,我国是抗生素的生产和消费大国,2007年的一项调查显示,我国抗生素原料生产量约为21万吨,其中有9.7万吨(占年总产量的46.1%)的抗生素用于畜牧养殖业,2009-2010年畜用抗生素的年消耗量均接近10万吨,远超其他国家。

全球范围来看,至少50%的抗生素都是用于养殖业,美国年畜用抗生素的消耗量从2002年的9 300吨增至2006年的11 200吨。

欧盟实施'限抗令'后,畜用抗生素年消耗量从2002年的5 000吨降至2006年的3 800吨。

据预测,我国养殖业抗生素占全球消费总量的比重将从2010年的23%升至2030年的30%。

在美国,兽用抗生素甚至是人用的4倍,世界卫生组织的调查表明,当前增加人和动物感染风险的抗生素基本属于同一类。

由于抗生素在医疗以及养殖业中的大量使用,导致环境中出现了大量抗性污染热点区,抗性基因可以通过多种直接或间接的传播途径在其间扩散并最终进入水体和土壤。

其中,城市污水处理厂和集约化养殖场是最为关键和主要的传播途径。

主要污染源有3种。

(1)人类使用抗生素导致医疗废水和生活污水中富含大量耐药菌及其抗性基因,尤其是医疗废水被认为是丰富的整合子基因库。

因此城市污水处理厂的集中处理就成为抗生素耐药菌和抗性基因传播的重要源头。

研究表明,污水处理厂的进水、出水和污泥中均存在高丰度和极其多样的抗性基因,且污水处理厂的出水会引起受纳水体环境中抗性水平的显著升高。

此外,城市污水处理厂的中水回用(农田灌溉和城市景观用水等)和污泥施肥亦会导致土壤中抗性基因的富集,从而危及公共健康。

(2)集约化养殖业(包括水产养殖)系统中有机废弃物和污水的排放会直接向环境中释放大量抗性因子。

更为严重的是养殖业的环境管理相对粗放,废弃物处置和循环利用技术的相对低下进一步加剧了污染。

研究表明,由于集约化养殖业中抗生素和重金属添加剂的滥用可使猪粪中抗性基因(导致微生物产生抗生素耐药性的基因)比背景值富集高达1万倍。

等人研究表明,从三文鱼养殖场及其附近海域分离的200株菌中,耐药菌比例高达81%,并从中检测到四环素、磺胺、β-内酰胺类等多种抗性基因。

(3)抗生素制药企业的废水和废渣排放。

抗生素制药企业的废弃物中含有高浓度的抗生素残留,长期的选择压力可以导致其成为丰富的抗性基因储库。

科学家研究了土霉素生产厂的废水与废渣中四环素抗性基因的分布,结果显示,废水中的四环素抗性基因比发酵的废渣中高出2个数量级,且两者均显著高于普通城市污水处理中抗性基因的丰度。

由于耐药菌和抗生素抗性基因污染的广泛性和严重性,如何有效抗击全球范围抗生素耐药性的问题已经得到各国政府和国际机构的高度重视,也被认为是与全球变暖同等重要的全球性挑战。

2013年在英国召开的G8峰会把解决全球抗生素耐药性作为首要议题来讨论。

英国2014年启动的巨额'经度奖'所要解决的6大难题之一就是抗生素的耐药性。

正如世界卫生组织()指出的“如果今天不采取行动,明天将无药可用”,人类将进入抗生素发明之前的“黑暗时代”。

抗击耐药性的研究进展3随着近年来抗生素耐药性严重危害人类健康,各国科学家们开始致力于发展多种策略来抗击耐药性。

这些策略主要包括大力挖掘和筛选新型抗生素及抗菌药物、研究新的作用靶点、研发抗生素佐剂等。

(1)新型抗菌药物及作用靶位抗菌药物可分为天然结构的抗生素和人工合成的抗菌药物。

20世纪40-60年代是微生物学家发现抗生素的'黄金时代',经过多年的密集筛选,天然结构抗生素的发现进入瓶颈。

近年来随着微生物培养技术、宏基因组学、代谢组学以及高通量筛选方法的发展,使得人们再次将目光聚焦于从天然产物中发现新型抗生素。

土壤中有约99%的微生物尚未能培养,这使得人们难以获得其产生的活性物质,而通过采用新兴的培养技术,美国与德国科学家从土壤中未培养微生物中筛选出一种新型抗生素,该抗生素可通过与肽聚糖前体和磷壁酸的前体结合抑制细胞壁的合成,从而杀死多种病原菌,并且细菌很难对该抗生素产生耐药性。

宏基因组学技术是人们获得未可培养微生物资源的重要手段之一,采用该技术,小组从合成基因簇超表达产物中分离纯化到一种新型抗生素A,对耐甲氧西林金黄色葡萄球菌()具有抗菌活性。

除了传统的抗生素外,小组采用技术开发出一类以引导的核酸酶(,),可在水平以特异的序列如抗性基因或细菌毒力因子为目标,通过噬菌体或质粒进入病原菌体内使特异的目标基因失活。

除了开发新型抗菌药物外,科学家们还致力于寻找新的作用靶位蛋白用于开发新型抗菌药物。

采用晶体学方法,已鉴定出多种细菌膜蛋白的晶体结构和功能机制,这些膜蛋白包括病原菌福氏志贺氏菌的脂多糖转运()蛋白、广泛存在于革兰氏阳性病原菌的能量转运蛋白以及革兰氏阴性菌的分泌独立因子的关键蛋白。

这些蛋白晶体结构的解析为针对这类蛋白筛选或设计新的抗菌药提供了理论基础。

(2)抗生素佐剂抗生素佐剂是指一类本身并不具有抗菌功能,但可与抗生素协同作用,促进抗生素对于细菌尤其是抗性细菌的杀菌活性的化合物。

抗生素佐剂的研制和使用可以大大延长现有抗生素的使用寿命,这类化合物可以分为针对细菌抗性基因和细菌毒力因子的药物。

小组从1 065种现有的非抗生素药物中筛选出69种可与二甲胺四环素协同作用的药物,这些药物可显著降低二甲胺四环素的最小抑制浓度,并在体内和体外实验中均表现出对多重耐药菌株的抗菌活性;该小组还筛选出多种抗生素抗性激酶抑制剂,其中黄酮醇槲皮素表现出最强的广谱活性,可抑制由蛋白激酶引起的抗生素耐药性。

最近他们还从一株真菌的代谢产物中筛选出一个可抑制金属β-内酰胺酶()活性的化合物A。

该化合物可抑制包括超级细菌的抗性基因1的耐药活性,从而恢复碳青霉烯抗生素的杀菌活性。

此外,人们还发现多种可抑制细菌外排泵的化合物,可降低细菌外排泵的活性、增加抗生素在细菌体内的浓度从而杀死细菌。

与传统抗菌药物不同的是,抗细菌独立因子的药物直接使病原菌特异的毒力因子失活,使其丧失致病能力,病原菌在这种状态下将更容易被抗生素杀死,而且人体的免疫系统和有益微生物将更容易杀死这类病原菌。

等人采用高通量筛选从15万种小分子化合物中筛选出一种化合物209,该化合物可与多种重要病原菌毒力因子表达的信号受体结合,从而使病原菌不能表达毒力因子。

脂多糖是许多病原菌内毒素的成分,是其合成的关键酶,针对的抑制剂可抑制毒性脂多糖的合成,从而降低鲍氏不动杆菌的致病性。

除了上述两方面的研究外,目前关于抗击抗生素抗性的研究还包括:(1)捕食性微生物的研究;(2)抗菌肽的开发;(3)噬菌体;(4)通过基因编码技术发展新的酶;(5)金属离子,如铜和银制剂的开发等。

对策与措施4为有效应对全球抗生素耐药性的蔓延及其对人类健康的影响,建议采取如下对策与措施:(1)分别在全球和国家层面建立跨部门的抗生素耐药性控制委员会(“耐药委”),协调和管理抗生素的生产,人兽使用,废弃物处置及最终向自然环境排放的整个生命周期,该机构的职能包括制定相关政策、规范和监督等。

(2)在“耐药委”的框架下建立快速和透明的抗生素耐药性监测体系,涵盖医院、养殖业、污水处理厂等。

(3)建立抗生素药物创新基金,通过政府和企业的联合,加快新型药物的研制;同时加强知识产权保护,使新药创制走上可持续之路。

(4)加强抗生素耐药性相关的基础与应用研究,包括耐药性发生和传播的生态学机制,消除和缓解耐药性发生和传播的环境技术及其系统解决方案等,包括改进污水处理厂的处理工艺,削减出水中抗性基因和抗性菌的比例。

(5)加强抗生素耐药性的科普宣传,提高全社会对耐药性的认知能力,从而在源头上有效控制抗生素在农业和医疗方面的滥用及其环境污染。

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