细菌生物被膜对抗生素耐药机制的研究进展

细菌生物被膜引发的感染已成为医院感染的主要原因之一,具有耐药性和难治性的特点,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明确,对近年来生物被膜怎样和为什么会对抗生素如此耐药形成了几种可能机制进行综述。     

细菌生物被膜的耐药机制及控制策略

在特定的条件下,细菌可以形成生物被膜,包被有生物被膜的细菌称为被膜菌.被膜菌无论其形态结构、生理生化特性、致病性还是对环境因子的敏感性等都与浮游细菌有显著的不同,尤其对抗生素和宿主免疫系统具有很强的抵抗力,从而导致严重的临床问题,引起许多慢性和难治性感染疾病的反复发作.细菌生物被膜粘附在各种医疗器械及导管上极难清除,以至引发大量的医源性感染.近年来,随着人们对细菌致病机制认识的逐步深入,控制细菌生物被膜的方法已有较大发展.本文拟探讨被膜菌的耐药机制并着重综述细菌生物被膜控制方法的最新研究进展.     

细菌群体感应与细菌生物被膜形成之间的关系

由于滥用抗生素,人类致病菌的耐药日益成为全球性的公共卫生难题。据统计,细菌感染80%以上与细菌生物被膜有关。近年来,有关细菌群体感应和细菌生物被膜的形成乃至机理已有报道,但就群体感应与细菌生物被膜的关系却报道较少,而揭示二者之间的关系可能会为解决致病菌耐药问题提供一个全新的思路。本文立足群体感应和细菌生物被膜的形成机制,结合本课题组的阶段性研究内容,拟阐明细菌群体感应与生物被膜形成的关系。     

植物提取物及其活性成分抑制细菌生物被膜的研究进展北大核心CSCD

大量研究报道生物被膜细菌对抗生素的耐药性是浮游菌的10–1 000倍,据报道细菌生物被膜是80%以上细菌感染的罪魁祸首,对医疗保健领域构成了严峻的挑战。植物提取物及其活性成分对细菌生物被膜有明显的抑制作用,包括减少生物被膜量、生物被膜活菌数以及清除已经成熟的生物被膜等。该文对这些有效的植物提取物及其活性成分进行了总结,并分析了其抗细菌生物被膜的作用机制。旨在为防治细菌生物被膜感染的植物类药物的开发提供参考。     

中药单体抑制金黄色葡萄球菌生物被膜形成的研究进展

金黄色葡萄球菌是一种临床上十分常见的病原细菌,其在医疗器械和植入物上形成的生物被膜赋予了金黄色葡萄球菌极强的抗生素耐药性,导致相关慢性感染难以彻底根除,从而对人类健康产生极大的威胁。天然产物来源的活性单体成分在抑制金黄色葡萄球菌生物被膜形成方面发挥了重要的作用,为抗细菌生物被膜研究提供了新策略。围绕金黄色葡萄球菌生物被膜形成过程中的分子调控机制,以及中药单体的抑制机制展开介绍,旨在为抑制细菌生物被膜感染的中医药基础研究提供理论参考。     

葡萄球菌生物被膜的基因调控机制研究进展

摘要:细菌的耐药性问题是目前医学临床面临的严峻问题,其中细菌生物被膜的形成是引起细菌持续性感染的主要致病机制之一。细菌生物被膜的形成过程十分复杂,受多种因子和多基因的共同调控,且不同的因子和基因在生物被膜形成的不同阶段所起的作用不同。本文重点对引起院内感染的主要致病菌葡萄球菌的生物被膜形成的基因调控机制,以及药物抑制葡萄球菌生物被膜的研究现状进行综述,旨在为解决医学临床中存在的细菌感染,研制抗生物被膜药物和疫苗等提供参考。     

细菌信号小分子耐药机制的相关研究进展

细菌耐药性问题已逐渐成为社会广泛关注的问题。然而,可运用于临床的新型抗生素却十分匮乏。这主要是因为细菌的耐药机制极其复杂,我们对细菌耐药机制的理解不够全面和深入。近几年,多种生物小分子被发现能够使细菌获得广谱的耐药性,并被证明是广泛存在于细菌中的一种耐药机制,这是对目前细菌耐药理论和模型的一个非常重要的补充,更有助于在抗生素的研发过程中寻找新的作用靶标。我们通过总结分析一氧化氮、硫化氢及吲哚这3种信号小分子与细菌耐药的相关研究进展,探讨信号小分子使细菌获得耐药性的相关机制。     

细菌生物被膜（bacterial biofilm）的研究进展

细菌生物被膜由物体表面集聚生长的细菌群落和细胞外基质构成 ,植入性医用器械表面较多见 ,其结构包括主体生物被膜层、连接层、条件层和基质层。细菌之间的信号传导影响着生物被膜的异化形成。生物被膜相关感染治疗较难 ,易慢性化及反复发作。抗生素或其他化学杀菌剂及金银包裹导管等医用材料表面是常用的预防方法。已形成的生物被膜可用物理方法或某些抗生素清除 ,而生物学控制是另一可能途径。     

抗菌肽17BIPHE2对金黄色葡萄球菌生物被膜的抑制作用

【目的】研究抗菌肽17BIPHE2单独使用及联合抗生素对金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)生物被膜的抑制作用。【方法】采用刚果红平板测试法和结晶紫染色评估受试菌形成生物被膜的能力;微量肉汤稀释法和琼脂平板测试法测定金黄色葡萄球菌最小抑菌浓度(MIC)和最小杀菌浓度(MBC);利用抑制金黄色葡萄球菌黏附实验和生物被膜形成抑制实验观察17BIPHE2单独使用及联合抗生素对生物被膜黏附阶段和形成阶段的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)观察17BIPHE2单独使用及联合抗生素对成熟生物被膜的清除作用。【结果】17BIPHE2的MIC为8μmol/L,1/2×MIC就可以有效抑制浮游菌的生长。单独使用17BIPHE2在细菌黏附阶段抑制率为40%,在生物被膜形成阶段抑制率达到35%。17BIPHE2联合抗生素使用较单独使用抗生素其抑制率均有所下降。生物被膜成熟阶段17BIPHE2于1/4×MIC浓度即可促进生物被膜崩解,1×MIC生物被膜崩解同时细菌黏附量有所下降,联合万古霉素促进生物被膜崩解同时细菌胞质大量外泄。【结论】抗菌肽17BIPHE2具有良好的抑制金黄色葡萄球菌生物被膜作用,联合抗生素其抗生物被膜作用进一步提高。这将为治疗由金黄色葡萄球菌生物被膜引起的相关感染提供了一个新思路。     

c-di-AMP调控细菌生物被膜的形成

细菌生物被膜是细菌持续性致病的重要机制。研究细菌生物被膜的形成和发展可为顽固性细菌感染防治提供新的思路与策略。环二腺苷酸c-di-AMP(Cyclic diadenosine monophosphate)是继c-di-GMP之后在细菌中新发现的一种核苷酸第二信使分子。研究发现,c-di-AMP参与调节细菌多种生理功能,包括细菌生长代谢、生物被膜形成、细胞壁的合成以及细菌毒力因子等。本文综述了c-di-AMP参与调控细菌生物被膜形成的不同方式及其分子机制。鉴于c-di-AMP在调控细菌生物被膜中的重要性,其可作为抗细菌生物被膜感染新药研发的潜在靶点。     

引发医院感染表皮葡萄球菌生物被膜的检测

为了解引发医院感染的表皮葡萄球菌中ica操纵元的存在与生物被膜的产生的关系及其对抗生素敏感性的影响,收集了引发医院感染的表葡萄球菌106株,采用定量和定性法检测生物被膜的产生,PCR法检测ica操纵元基因的存在以及测量细菌对红霉素（ERY）、氨苄青霉素（AMP）、头孢西丁（FOX）、头孢曲松（CRO）、替考拉宁（TEC）、环丙沙星（CIP）、四环素（TCY）、复方新诺明（SXT）、万古霉素（VAN）的最小抑菌浓度（MIC）;106株表皮葡萄球菌分离株中,有33株检测出icaABC（31．1％）;ica^＋菌中产膜菌的检出率高于ica^＋菌（P=0．001）;葡萄糖和NaCl可提高产膜菌的检出率;ica^＋浮游菌对红霉素,头孢西丁和头孢曲松的耐药率高于ica^＋浮游菌株,但对氨苄青霉素,环丙沙星,四环素和复方新诺明的耐药率与ica^＋菌相似;ica位点基因的存在与引发表葡菌医院感染密切相关,但生物被膜内菌耐药机制还需进一步研究。     

多重耐药铜绿假单胞菌群体感应系统与主动外排基因表达的研究

目的研究临床多重耐药铜绿假单胞菌群体感应(QS)系统与主动外排泵MexAB-OprM系统基因表达水平与抗生素耐药关系。方法收集苏州市立医院和上海市江湾医院2011年2月至6月间临床标本中分离的铜绿假单胞菌,定量分析细菌生物被膜形成能力;MIC法检测细菌抗生素耐药性,用多重聚合酶链反应(PCR)扩增群体感应系统lasI、lasR及主动外排泵系统mexA基因,实时定量逆转录RT-PCR检测lasI、lasR和mexA基因的相对表达量。结果临床样本分离出84株铜绿假单胞菌,其中产生物被膜菌58株,占比69%;多重耐药菌共24株,占比28.6%;多重耐药菌株中产生物被膜有11株,占45.8%;多重耐药菌中mexA基因表达上调有18株,占75%;lasI基因表达上调有8株,占33.3%。结论多重耐药菌株的生物被膜形成率显著低于非多重耐药组,多重耐药铜绿假单胞菌的主动外排泵MexAB-OprM系统基因表达出现显著上调,生物被膜菌的lasI基因表达显著上调而lasR基因的表达无明显变化。     

髋关节置换后感染的微生物学分析和生物被膜研究

对髋关节置换后感染病例的微生物学结果进行研究,分析细菌培养结果、药敏结果、术前和术中培养结果符合率和生物被膜形成情况。发现术前和术中培养阳性率较低,分别为77.1%和78.5%,术前和术中培养结果符合率也不高,仅为59.1%;表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌占术前和术中培养比例分别为56.2%和46%,细菌对青霉素、氨苄西林、苯唑西林的耐药比例很高,表皮葡萄球菌形成大量生物被膜。上述结果表明目前的细菌学诊断手段准确性不高,应改进取材和培养方法,提高诊断准确性;髋关节置换后感染细菌中高毒力菌株和耐药菌株比例高,细菌可形成大量生物被膜,是引起感染难治的主要因素。     

细菌耐药专刊序言

抗生素是人类对抗病原微生物感染的重要"武器"。然而,抗生素的大规模使用导致细菌耐药性不断增强并广泛传播。细菌耐药不仅是医学问题,同时也是社会和经济问题,涉及公共卫生、环境污染、食品安全等诸多领域。本专刊从临床耐药与流行病学、动物及环境耐药、细菌耐药机制、抗菌药物研发和耐药防控策略等角度对细菌耐药性问题进行了较系统的综述和探讨,为全面认识细菌耐药现状、深入开展耐药机制研究并制定综合防控策略等提供参考。     

噬菌体及其裂解酶对细菌生物被膜作用的研究进展

细菌形成的生物被膜,可保护细菌不易被抗生素杀死,这给临床上相应疾病的治疗及医疗器械的消毒带来极大困难。研究表明,噬菌体及其裂解酶对生物被膜有降解作用。噬菌体能清除细菌在有生物活性或无生物活性的介质表面形成的生物被膜。此外,噬菌体裂解酶比如LySMP、肽酶CHAPk、细胞壁溶解酶CWHs等能清除特定的生物被膜,这可能与裂解酶直接溶菌和裂解细菌细胞外基质有关。同时,与抗生素、钴离子、氯等物质联合使用时,噬菌体对生物被膜的清除作用会更强。本文从噬菌体、噬菌体编码的裂解酶、以及它们联合其他物质对细菌生物被膜的作用进行综述,并对其实际应用做了展望。     

白色念珠菌生物被膜研究进展

难治性真菌感染的临床分析发现,病灶感染病原常以生物被膜的形态存在。生物被膜的形成可帮助真菌躲避宿主细胞免疫系统清除和药物的攻击,所造成的持续性感染严重威胁人类健康,因此,认识研究真菌生物被膜及其耐药机理对于防治临床真菌感染有着重大意义。白色念珠菌是一种临床感染常见的条件性致病菌,也是目前真菌生物被膜研究的主要研究模型。白色念珠菌生物被膜主要由多糖、蛋白质和DNA构成,其形成由微生物间的群体感应调控,并受到环境中营养成分及其附着物表面性质影响。研究发现,胞外基质的屏障作用、耐药基因的表达等机制与生物被膜耐药性的产生密切相关。本文就白色念珠菌生物被膜的形成过程、结构组成、形成的影响因素、现有研究模型、耐药机制和治疗策略等几个方面介绍近年来的研究进展。     

抗菌肽的抗生物膜机理研究进展

生物膜,也称为生物被膜,是指附着于有生命或无生命物体表面被细菌胞外大分子包裹的有组织的细菌群体。与浮游菌相比,生物膜内的细菌对抗生素的耐受性提高了10–1000倍,是造成目前细菌耐药的主要原因之一。作为一种新型抗菌制剂,抗菌肽的使用为生物膜感染的治疗提供了一种新的思路和手段。抗菌肽在抑制生物膜形成、杀灭生物膜内细菌以及消除成熟生物膜的过程中发挥了独特的优势。文中分析了近30年的数据,从细菌生物膜的结构入手,对抗菌肽可能的抗生物膜机理进行了综述,以期为抗菌肽临床治疗生物膜感染提供一定参考。     

动物模型在细菌生物被膜研究中的应用与展望

细菌生物被膜的形成与其致病性、耐药性密切相关,在许多由细菌导致的慢性、亚慢性感染中发挥着重要作用。动物模型广泛应用于细菌生物被膜相关感染的研究中,为其致病机理和控制策略的探究提供了强有力的科学工具。因此,本文系统阐述了哺乳类(鼠、兔、猪等)和非哺乳类(黑腹果蝇、斑马鱼、秀丽隐杆线虫等)动物模型在细菌生物被膜相关研究中的应用,并对动物模型在细菌生物被膜研究中的应用前景进行了展望,以期为研究由生物被膜导致的相关感染而选择理想动物模型提供理论支撑,从而对生物被膜感染导致的潜在危害进行防控。     

药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中的相关性研究进展

生物被膜是介导微生物耐药与多重耐药的一大热点机制,涉及微生物的生长代谢、耐药基因等基因表型改变、群体感应系统的调控及药物外排泵等多重因素。耐药基因、药物外排泵与生物被膜在微生物耐药机制中,具有复杂而密切的相互影响。分别从生物被膜对药物外排泵、耐药基因的影响,药物外排泵对生物被膜的影响,以及药物外排泵和微生物生物被膜共同的调节因素,对近年来的相关研究进展作一综述。     

细菌生物被膜中群体感应调控机制及其控制研究展望

生物被膜(biofilm)是微生物聚集黏附在物体表面形成的多细胞结构,是引起微生物感染的主要原因,对食品工业和公共卫生安全造成巨大的威胁。群体感应(quorum sensing,QS)是调控生物被膜形成的重要因素,与生物被膜的抗生素耐药性、抗逆性密切相关。研究发现:针对QS系统的天然、合成化合物被称为群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors,QSI),可干扰QS信号,破坏生物被膜的形成,这种现象被称为群体淬灭(quorum quenching,QQ)。本文中,笔者就生物被膜组分、群体感应的调控机制及生物被膜的控制策略进行深入综述,旨在为食品加工程中细菌生物被膜的防控提供理论依据。