1、1 细菌生物膜（细菌生物膜（BBFBBF）与耐药的关系）与耐药的关系及应对措施及应对措施 2“超级细菌“超级细菌”来袭来袭 继非典和甲流之后，继非典和甲流之后，2010年年8月月11日日柳叶刀柳叶刀杂志一篇报道杂志一篇报道称“发现产称“发现产NDM-1的肠杆菌科细菌，可抗目前绝大部分的抗的肠杆菌科细菌，可抗目前绝大部分的抗生素生素”（媒体称之为“（媒体称之为“超级细菌超级细菌”），），引起新一轮的恐慌。引起新一轮的恐慌。该细菌内存在一种该细菌内存在一种-内酰胺酶内酰胺酶-1，因发现者认为其起源于印，因发现者认为其起源于印度，所以被命名为度，所以被命名为NDM1细菌细菌。耐药的现状耐药的现状 T
2、he Lancet Infectious Diseases.2010,10(9):597-602.3 耐药的现状耐药的现状 4 超级细菌其实并不是一个细菌的名称，而是一类细菌的名超级细菌其实并不是一个细菌的名称，而是一类细菌的名称，这一类细菌的共性是泛耐药性称，这一类细菌的共性是泛耐药性。新的“超级细菌”新的“超级细菌”携带有携带有NDM-1基因，能够编码基因，能够编码NDM-1。NDM-1能够进入大多数细菌的能够进入大多数细菌的DNA线粒体中存活，从而线粒体中存活，从而使细菌产生广泛的耐药性。使细菌产生广泛的耐药性。NDM-1可在细菌间自由复制和移动，传播速度快且容易出可在细菌间自由复制和移
3、动，传播速度快且容易出现基因突变。现基因突变。耐药的现状耐药的现状“超级细菌“超级细菌”如何练成？如何练成？The Lancet Infectious Diseases.2010,10(9):597-602.5 耐药的现状耐药的现状 历史上的“超级细菌”：历史上的“超级细菌”：6 我国耐药现状我国耐药现状:青霉素不敏感肺炎链球菌（青霉素不敏感肺炎链球菌（PNSP）快速上升；）快速上升；MRSA分离率为分离率为50%-55%，老年、，老年、ICU、烧伤患者感染率高；、烧伤患者感染率高；产超广谱产超广谱内酰胺霉（内酰胺霉（ESBL）大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的检出率）大肠杆菌和肺炎克雷伯菌的检出率在在
4、50%左右，大肠杆菌对氟喹诺酮类的耐药率达左右，大肠杆菌对氟喹诺酮类的耐药率达60%；鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类的耐药率在鲍曼不动杆菌对碳青霉烯类的耐药率在50%-60%。耐药的现状耐药的现状 中国医学论坛报中国医学论坛报.2011,37（45）:A15.7 目前认为细菌产生耐药有以下机制：目前认为细菌产生耐药有以下机制：基因水平基因水平 蛋白质水平蛋白质水平 抗菌药物灭活酶的产生抗菌药物灭活酶的产生 抗菌药物作用靶位改变抗菌药物作用靶位改变 膜通透性下降膜通透性下降 主动外排机制主动外排机制 细菌生物膜的形成细菌生物膜的形成 细菌耐药特性细菌耐药特性 耐药的机制耐药的机制 临床内科杂志临床内科
5、杂志.2007,24(5):295-297.8 耐药的现状耐药的现状“超级细菌”已经练成，除了合“超级细菌”已经练成，除了合理使用抗生素，我们还能怎么理使用抗生素，我们还能怎么办办 2011年世界卫生日主题：年世界卫生日主题：抵御耐药性：今天不采取行动，明天就无药可用。抵御耐药性：今天不采取行动，明天就无药可用。9 细菌生物膜细菌生物膜（Bactirial biofilm,BBF）2011年年4月，“月，“2011国际生物膜研讨会”在成都举办，世界国际生物膜研讨会”在成都举办，世界生物膜之父、加拿大皇家科学院院士生物膜之父、加拿大皇家科学院院士Bill Costerton认为：认为：作为生物膜
6、的一种变异作为生物膜的一种变异“超级细菌”的蔓延将使许多传染病无法控制超级细菌”的蔓延将使许多传染病无法控制。生物膜是多种细菌汇集在一个膜里面，部分细菌存在耐药性。而“超级细生物膜是多种细菌汇集在一个膜里面，部分细菌存在耐药性。而“超级细菌”内的细菌，只要有一个细菌带有耐药性基因，就可以和“超级细菌”菌”内的细菌，只要有一个细菌带有耐药性基因，就可以和“超级细菌”内其它细菌相互传导，导致所有的细菌都产生了耐药性。内其它细菌相互传导，导致所有的细菌都产生了耐药性。细菌生物膜研究将打破过去不断生产研发新抗生素的“恶性竞争”，而通细菌生物膜研究将打破过去不断生产研发新抗生素的“恶性竞争”，而通过简便
7、的破坏生物膜之间的通路让细菌分割开，有效破解细菌抗药性过简便的破坏生物膜之间的通路让细菌分割开，有效破解细菌抗药性。科学时报科学时报(2011-04-21 A1 要闻要闻)10 国内外研究证实：细菌生物膜与临床耐药机制有关国内外研究证实：细菌生物膜与临床耐药机制有关 细菌对抗生素的耐药性不仅与耐药菌株的大量产生有细菌对抗生素的耐药性不仅与耐药菌株的大量产生有关，亦与致病菌在体内形成生物膜有关关，亦与致病菌在体内形成生物膜有关1 细菌生物膜的厚度与其耐药性存在线性关系细菌生物膜的厚度与其耐药性存在线性关系2 临床分离的金黄色葡萄球菌形成生物膜后，其耐药性临床分离的金黄色葡萄球菌形成生物膜后，其耐
8、药性显著增高显著增高3 细菌生物膜相关感染因为对抗生素的耐药性，成为临细菌生物膜相关感染因为对抗生素的耐药性，成为临床难治性感染的重要原因之一床难治性感染的重要原因之一4 1、中国临床药理学杂志，、中国临床药理学杂志，1999，15：299307 2、Antimicrobial Agents Chemotherapy，1996，40：25 17-2522 3、Journal of veterinary Medicine Series B，200653(7)：326332 4、中国新药与临床杂志、中国新药与临床杂志.2008,27(1):细菌生物膜（细菌生物膜（BBF）11 什么是细菌生物膜（什
9、么是细菌生物膜（BBF）？）？细菌生物膜（细菌生物膜（BBF）BBF是细菌在生长过程中为了适应生是细菌在生长过程中为了适应生存环境，通过自身产生的孢外基质相存环境，通过自身产生的孢外基质相互粘连形成的细菌群落。互粘连形成的细菌群落。可由单一菌种形成，也可由多种菌种可由单一菌种形成，也可由多种菌种形成。形成。可粘附于无生命体或活体表面。可粘附于无生命体或活体表面。自然界中自然界中99%的细菌存在于生物膜中的细菌存在于生物膜中，仅，仅1%以自由漂游方式生存。以自由漂游方式生存。Bacterial biofilm:A common cause of persistent infection.Scie
10、nce,1999,284:1318.Chronic rhinosinusitis and biofilms.Ocolaryngol Head Neck Surg,2005,132:414-417.12 细菌生物膜（细菌生物膜（BBF）BBF基本要素：基本要素：细菌细菌 胞外基质（胞外多糖和蛋白质）胞外基质（胞外多糖和蛋白质）粘附面粘附面 损伤的粘膜损伤的粘膜 植入体内的医疗器械植入体内的医疗器械 死骨死骨 Biofilm city of microbes.Bactirial,2000,182:2675-2679.13 BBF形成过程形成过程 中国抗生素杂志，中国抗生素杂志，2003，28（1）
11、，），58-59.营养信号 胞间信号 环境改变 附着条件 游离菌胞 菌胞附着 微菌落形成 生物膜形成 释放游离菌 正常组织附着面14 BBF的耐药机制的耐药机制 目前认为目前认为BBF耐药和以下机制有关耐药和以下机制有关#：渗透障碍渗透障碍 营养及氧气限制营养及氧气限制 生物膜表型的表达生物膜表型的表达 顽固耐药菌的存在顽固耐药菌的存在 细菌传感效应细菌传感效应 普遍应激效应普遍应激效应 BBF的形成使细菌对抗生素的敏感性大大下降一旦形的形成使细菌对抗生素的敏感性大大下降一旦形成，即使使用正常剂量成百倍的药物也不易治愈成，即使使用正常剂量成百倍的药物也不易治愈*。*右江医学，右江医学，2007
12、，35（1）：）：9596.#OCT20，2008，35（10）：）：16331637 15 临床常见临床常见BBF相关疾病相关疾病 龋齿和牙周病：龋齿和牙周病：牙菌斑是龋齿和牙周病的始动因子，以龈缘为界分为龈牙菌斑是龋齿和牙周病的始动因子，以龈缘为界分为龈上菌斑和龈下菌斑。上菌斑和龈下菌斑。牙菌斑是在牙周、牙面生存的一种细菌生物膜，细菌释牙菌斑是在牙周、牙面生存的一种细菌生物膜，细菌释放抗原、酶或毒素，对牙体或牙周组织起攻击作用，宿主放抗原、酶或毒素，对牙体或牙周组织起攻击作用，宿主识别异物产生相应免疫反应。识别异物产生相应免疫反应。口腔医学口腔医学.2005,25(3):129-131.1
13、6 中耳感染性疾病：中耳感染性疾病：目前的研究已经发现，慢性中耳炎、胆脂瘤和耳植入目前的研究已经发现，慢性中耳炎、胆脂瘤和耳植入材料的相关感染等发病机制中材料的相关感染等发病机制中BBF发挥重要作用。发挥重要作用。大多数急性中耳炎的渗出液细菌培养呈阳性，而慢性大多数急性中耳炎的渗出液细菌培养呈阳性，而慢性中耳炎的渗出液细菌培养呈阴性，对抗生素不敏感，且中耳炎的渗出液细菌培养呈阴性，对抗生素不敏感，且在渗出液中检测处炎性介质。在渗出液中检测处炎性介质。临床常见临床常见BBF相关疾病相关疾病 国际耳鼻咽喉头颈外科杂志国际耳鼻咽喉头颈外科杂志.2006,30(3):160-163.17 慢性鼻鼻窦炎
14、慢性鼻鼻窦炎(CRS)Perloff 等在实验兔鼻窦炎模型中发现了铜绿假单孢菌生等在实验兔鼻窦炎模型中发现了铜绿假单孢菌生物膜的形成，提示了物膜的形成，提示了BBF在在CRS发病中的潜在作用。发病中的潜在作用。Ramadan等对等对5例例CRS患者的鼻内镜手术标本（筛泡黏患者的鼻内镜手术标本（筛泡黏膜）进行了扫描电镜观察，均发现黏膜表面存在膜）进行了扫描电镜观察，均发现黏膜表面存在BBF。Sanelement等研究了等研究了30例例CRS患者的鼻内镜手术标本，患者的鼻内镜手术标本，行扫描电镜和透射电镜，均发现存在行扫描电镜和透射电镜，均发现存在BBF.临床常见临床常见BBF相关疾病相关疾病 中
15、华耳鼻咽喉头颈外科杂志中华耳鼻咽喉头颈外科杂志.2006，41（3）：）：228231.18 慢性呼吸道感染：慢性呼吸道感染：铜绿假单孢菌肺部感染的顽固性、难治性是由于细菌在肺铜绿假单孢菌肺部感染的顽固性、难治性是由于细菌在肺组织内以一种特殊的生物膜发生生存。组织内以一种特殊的生物膜发生生存。*弥漫性泛肺细支气管炎、囊性纤维化等病灶因有弥漫性泛肺细支气管炎、囊性纤维化等病灶因有BBF的持的持续存在不仅导致感染迁延不愈，还可以导致一系列免疫病续存在不仅导致感染迁延不愈，还可以导致一系列免疫病理反应。日本学者小林宏行将之称为“呼吸道生物膜病”理反应。日本学者小林宏行将之称为“呼吸道生物膜病”（Ai
16、rway Biofilm Diseases）临床常见临床常见BBF相关疾病相关疾病*中国公共卫生中国公共卫生.2007,23(11):1366-1367.19 人工关节感染人工关节感染:人工关节感染是一种灾难性的并发症。人工关节感染是一种灾难性的并发症。生物被膜（生物被膜（bilfilm）是引起人工关节感染的主要原因。）是引起人工关节感染的主要原因。因为被细胞机制包裹菌落引起的感染一般都比较局限，因为被细胞机制包裹菌落引起的感染一般都比较局限，且少见全身症状，培养常常得到阴性结果，许多由生物且少见全身症状，培养常常得到阴性结果，许多由生物膜引起的人工关节感染无法准确诊断或被误诊为无菌性膜引起的人工关节感染无法准确诊断或被误诊为无菌性松动。松动。临床常见临床常见BBF相关疾病相关疾病 国际骨科学杂志国际骨科学杂志.2007，28（6）：）：342-344.20 慢性溃疡慢性溃疡:在慢性创面中，这种生物膜可以在在慢性创面中，这种生物膜可以在60%以上的创面检测到，以上的创面检测到，当细菌数量达到一定程度的时候，当细菌数量达到一定程度的时候，BBF就可能起到了决定就可能起到了决定性作用。性作