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细菌生物膜的研究进展

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细菌生物膜的研究进展

作者:崔海英张雪婧赵呈婷等

来源:《江苏农业科学》2015年第08期

摘要:细菌生物膜是一种包裹在细胞外多聚物基质中的、黏附于有生命或无生命物体表

面的细菌群体,相对于游离状态的细菌,生物膜状态下的耐药性更强,给临床治疗带来困难。近年来,细菌生物膜的研究得到了迅速发展,细菌生物膜的检测技术及清除方法日益完善且效果更佳。本文介绍了细菌生物膜研究的最新进展,包括细菌生物膜的耐药机理、检测技术、清除方法,并对生物膜的清除进行了展望,为研究细菌耐药性、控制生物膜感染提供了理论基础。

关键词:细菌生物膜;耐药机理;检测技术;清除方法

中图分类号: Q936 文献标志码: A[HK]

文章编号:1002-1302(2015)08-0011-04[HS)]

抗生素的滥用导致细菌的耐药性增强,给临床治疗带来困难。美国疾病控制与预防中心的专家研究表明,65%~80%的人类细菌感染与生物膜相关,50%的院内感染与医疗器械装置上的生物膜相关联 [1-2]。在惰性表面形成生物膜后,生物膜保护细菌免受宿主的获得性免疫应

答以及吞噬细胞的捕食,使其耐药性提高10~1 000倍 [3],引起了人们极大的关注。

细菌生物膜(bacterial biofilm,BBF)是指细菌为了适应生存环境,黏附于有生命或无生命物体表面后,被细菌胞外自身产生的多聚物基质包裹的有组织的细菌群体 [4-5]。细菌生物

膜中水分含量可高达97%;除了水和细菌外,生物膜中还含有蛋白质、多糖、肽聚糖、DNA、脂、磷脂等物质 [6]。本文就细菌生物膜的研究进展进行综述,涉及细菌生物膜的耐药机理、检测技术以及清除方法,并对细菌生物膜清除方法的发展趋势进行了展望。

1 细菌生物膜的耐药机理

1.1 细菌生物膜的屏障作用

细菌吸附在惰性表面后,自身会产生大量的多糖、脂类等多聚物包裹在细菌外,从而形成了1层天然的屏障,这是生物膜的显著特点之一,这种特点可以防止抗生素嵌入在细菌外壁上。革兰氏阴性细菌(如大肠杆菌)比革兰氏阳性菌细胞膜外多1层细胞外膜(多聚糖),就可以有效阻止抗生素的进入,或降低进入药物的杀菌性。Suci等利用红外光谱研究表明,抗生素环丙沙星渗透进生物膜的速度与渗透进游离细菌内部的速度相比有明显降低,这是由于部分环丙沙星被结合到生物膜组分中 [7]。还有研究表明,胞外多糖是带负电荷的,会吸收多肽链中带正电荷的氨基侧链,形成1道屏障,从而阻碍亲水性的抗生素渗透入菌体发挥杀菌作用,使抗生素的杀菌能力显著降低 [8]。

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