细菌生物被膜相关感染的特点与防治

　　解放军总医院临床药理研究室王睿综述认为，随着现代医学高科技的发展，新型生物材料的应用日益增多，生物材料相关感染发生率亦有逐年上升的趋势，从而限制了这些新技术的推广应用。国外近年对生物材料相关感染和某些慢性呼吸道感染反复发作及难以控制的病因探讨中，提出了细菌生物被膜（bacterial biofilm,BF）病的概念。

　　BF是细菌为适应自然环境而形成的，系细菌吸附于生物材料或机体腔道表面，分泌多糖基质，将其自身包绕其中形成的膜样物。人们发现生长于BF中的细菌，无论其形态结构、生理生化特性及对抗菌药物的敏感性等都在浮游生长的细胞显著不同，致病特点也不同。BF可以保护细菌逃逸宿主免疫和抗菌药物的杀伤作用，使游离菌致死的抗菌药物剂量往往对BF中的细菌无效，同时应用低于致死量的抗菌药物又容易使细菌产生高度耐药性，导致临床感染的难治性，使治疗更为棘手。

　　 BF相关感染的类型

　　1.生物医学材料相关感染有逐年上升的趋势

　　根据流行病学调查，导尿管相关泌尿系统感染发生率为92%～93%，约占院同感染的40%；心脏外科生物材料（人工瓣膜）置入术合并感染发生率为33.3%；90的机械通气患者气管插管处有细菌定植并发复发生感染；此外，大静脉导管、伤口引流管、人工关节置入等相关感染的发生率亦较高。

　　2.BF相关慢性感染有资料表明

　　铜绿假单胞菌易吸附于粘膜表面形成BF，这在肺囊性纤维化（CF）、弥慢性泛细支气管炎（DPB）患者中常见；其它感染性疾病如慢性骨髓为也可能有BF形成。

　　 BF感染的难治性

　　1.抗菌药物难以渗透

　　在BF导致的感染性疾病中，由于BF可以形成耐药屏蔽，这样就使能到达BF溶部的抗菌药物数量大大地减少，难以发挥抗菌作用。

　　2.局部免疫反应低下

　　细菌能够刺激多形核粒细胞产生，并可使浮游细菌减少。但由于BF被藻酸盐包围或掩饰，从而激活中性粒细胞能力下降。

　　3.易反复发作

　　这些深部细菌分裂迟缓对抗菌药物的通透性较低，加之对抗菌药物不敏感，很难彻底清除。这些BF深处的细菌就成为感染再发的根源，这就是BF导致临床上难治性感染的原因。

　　三、BF相关感染的防治措施

　　BF导致的感染性疾病治疗极为棘手，目前主要通过以下向方面治疗：①预防BF形成；②对于已形成稳态的生物被膜则需用能够透过BF的强有力的抗菌药物治疗；③酶的协同作用。

　　1.预防生物医学材料相关感染

　　临床上各种体内插管，如导尿管、大静脉导管、人工关节、人工瓣膜、气管插管表面形成BF，其致病菌主要是金黄色葡萄球菌及表皮葡萄球菌，这就要求我们必须严格进行无菌操作，控制致病原。已有实验表明在尿路感染中，应用抗感染导管（表面镀银的导尿管）确有预防感染及生物被膜形成的作用；用含钛材料制成的导管具有显著抑制大肠杆菌和铜绿假单胞菌的作用，但其确切机制还不清楚。

　　2．药物防治

　　对已形成稳态的BF则需用能透过BF的抗菌药物来治疗。在BF开始形成的72小时内由于BF未形成稳态，对各种抗菌药物相对比较敏感，治疗效果相对较好。这就是提示我们对于假体器械所引起的感染初期，可应用抗菌药物以阻止或破坏细胞BF的形成。粘液型铜绿假单胞菌藻酸盐的合成可以被米诺环素、妥布霉素、林可霉素及大环内酯类药物抑制，非粘液型的铜绿假单胞菌多糖物质合成可能被大环内酯类、林可霉素等抑制。氟喹诺酮类药物可以穿透细菌细胞外多糖，对生长缓慢的细菌有一定的杀菌作用。大环内酯类药物与氟喹诺酮类药物联合应用可抑制细菌细胞外多糖，抑制导管表面BF的形成。

　　3. 蛋白酶的作用

　　已知蛋白水解酶和蛋白抑制剂在体外有降低或抑制制某些细菌活性的作用。有人用不同蛋白酶对BF进行实验研究，结果发现齿型多肽酶活性最大，由于它可提高抗菌药物渗透感染部位，目前被作为抗炎辅助药物用于试验性治疗中。