资源描述：
《细菌生物被膜与抗生素耐药机制研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、细菌生物被膜与抗生素耐药机制研究进展姓名：崔泽凯班级：生物科学08学号：0809503142 摘要:细菌引发的感染已成为感染性疾病的主要原因之一,具有耐药性和难治性的特点,而且还可以对抗机体的免疫清除作用,对人类和动物的健康造成很大的危害,也给人们生活的其他方面带来了越来越严重的影响,引起了基础和临床研究的极大关注。但是细菌生物被膜对抗生素的耐药机制目前还不十分清楚,现对近年来细菌生物被膜对抗生素耐药形成的几种可能机制进行综述。关键词:细菌;细菌生物膜;耐药机制 细菌生物被膜(bacterialbiofilm,BBF)是细菌为适应自然环境,
2、在生长过程中附着于固体表面而形成的特殊存在形式,是由多细菌组成的膜状结构,而并非单一细菌的膜成分。早在1676年,AntonievanLeeuwenhoek便从牙菌斑中观察到了细菌生物被膜的存在,但直到1978年,CostertonJ等[1]才首先提出了生物被膜的相关理论。细菌生物被膜广泛存在于自然环境中,临床上细菌生物被膜可形成于各种生物置入材料表面及体内黏膜表面,具有极强的耐药性及免疫逃避性,是造成临床慢性感染的主要原因之一。细菌生物被膜的生存方式不仅可以保护其中的细菌抵抗临床抗生素和工业设施中杀菌剂的作用,而且还可以对抗人体的免疫清除作用
3、,从而对人类的健康造成了很大的危害,也给人们生活的其他方面带来了越来越严重的影响[2]。关于细菌生物被膜对抗生素的耐药机制目前还不十分明确,本文对近年来细菌生物被膜对抗生素耐药形成的几种可能机制进行综述。1细菌生物被膜的特点1.1细菌生物被膜的定义细菌生物被膜(BBF),国内也有学者译为生物膜,是指附着于生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有机组织的细胞群体。它们是细胞间相互协调,以多细胞群体形式组成的复杂结构。1.2细菌生物被膜的特点细菌生物被膜中水分可高达97%,除了水和细菌外,细菌生物被膜还含有细菌分泌的大分子多聚物、吸附营养物质和
4、代谢产物及细菌裂解产物等。因此,细菌生物被膜中存在各种主要的生物大分子物质如蛋白质、多糖、DNA、RNA、肽聚糖、脂和磷脂等物质。细菌生物被膜最大的特点是内部细胞功能的异质性,即细菌生物被膜不同部位的细菌展现不同的基因表达模式,发挥不同的功能。细菌生物被膜结构的一个基本模型是细菌被大量的外多糖包绕形成微克隆,在这些微克隆之间是充满水的通道,可用于运输营养物质和废物。细菌生物被膜垂直方向不同层面的细菌RNA含量、呼吸活性和蛋白质合成均不同,同时由于细菌所处微环境的pH和氧化还原电位等不同,可使遗传学上一致的细菌个体表现不同的特征,如产生毒素不同可
5、使细菌生物被膜中一些细菌个体对宿主无危害,而另一些细菌则可能对宿主有致命威胁。2细菌生物被膜病和耐药机制2.1细菌生物被膜病由细菌生物被膜引起的相关感染性疾病及慢性感染的反复发作称为细菌生物被膜病,又称菌膜病。菌膜病具有如下特点:细菌生物被膜首先在非活性物体表面(多见于医疗器械),死亡的组织(如死骨碎片)或活组织(如心内膜)上形成;抗生素治疗可以通过杀死从黏附群体中释出的浮游细菌而抑制感染症状,但不能清除仍然埋藏在细菌生物被膜中的细菌,当抗生素化学治疗停止后,细菌生物被膜就会作为感染复发的“疫源地”,因此呈现相对静止期和急性发作期交替以及易复发
6、的特点[3]。细菌生物膜导致慢性感染的机制主要是对抗生素治疗和机体免疫清除的抵抗作用。2.2细菌生物被膜对抗生素的耐药机制2.2.1细菌生物被膜的屏障作用 细菌生物被膜的主要特点在于形成胞外多糖基质,其作用首先是阻止抗生素接触包裹于被膜内的细菌,但不同细菌生物被膜阻止渗透作用也不同,铜绿假单胞菌形成的生物被膜对环丙沙星、哌拉西林和过氧化氢的渗透有屏障作用;而氨苄西林和环丙沙星可透过肺炎克雷伯菌形成的生物被膜,利福平可透过葡萄球菌形成的生物被膜但却不能杀死膜内细菌[4]。2.2.2细菌生物被膜的微环境改变 细菌生物被膜的典型特点就是营养物质浓度的
7、微阶梯梯度,此特点同其抗药性息息相关。研究发现氧气在细菌生物被膜表面被消耗殆尽,导致其深处为厌氧环境,氨基葡糖苷类抗生素对微生物的作用在厌氧条件下要明显低于有氧条件。酸性代谢产物的局部聚集导致细菌生物被膜内部pH的明显差异,与细菌对抗生素的颉颃反应有关。某些物质的耗尽或某些代谢性抑制物的聚集都会导致细菌进入非生长状态,从而逃避抗生素的作用。目前大多数抗生素均是针对生长期的细菌,故对生长停滞的细菌作用不明显。当停止使用抗生素后,这些细菌就会生长繁殖,成为感染复发的根源。此外,细菌生物膜中渗透压环境的改变也会导致细菌细胞膜对抗生素通透性的下降。2.
8、2.3类似芽胞细胞分化状态的形成 细菌生物膜中分化为类芽孢生长状态的细胞亚群具有广谱的耐药性。类芽孢生长状态的细菌,可像芽孢一样对物理和化学消毒剂有强
