抗生素的原理和规范使用

孙阳

（西安电子科技大学附属中学 陕西西安 710065）

抗生素的原理和规范使用

孙阳

（西安电子科技大学附属中学 陕西西安 710065）

抗生素的滥用成为当今社会关注的热点问题。本文分析抗生素的作用原理，并对细菌产生耐药性的途径进行总结，最后针对细菌耐药性问题提出相关建议。

抗生素 耐药性 原理 规范使用

1929年Fleming发现青霉素，用于临床后取得惊人的效果，这标志着抗生素时代的到来。抗生素开创了抗菌治疗的新时代，它使感染性疾病死亡率大大降低，治愈并挽救了无数患者的生命；但随之出现的细菌耐药性问题又为人类提出了新的难题，抗生素在临床治疗中的不合理应用以及在非临床的滥用，更是加快了细菌耐药性的产生甚至超级细菌的出现。抗生素的滥用成为当今社会关注的热点问题。本文将从细菌结构和抗生素的种类出发，分析抗生素的作用原理，并对细菌产生耐药性的途径进行总结，最后针对细菌耐药性问题提出相关建议［1］。

1 细菌和抗生素

抗生素（antibiotics）是由微生物（包括细菌，真菌，放线菌等）或高等植物在生活过程中产生或合成的能抑制或杀灭某些病原体的化学物质。为什么抗生素能抑制或杀灭细菌呢？了解抗生素的作用之前，先要了解细菌。细菌（bacteria）是原核生物，大小在1微米～10微米之间，细胞中只有核糖体等少数细胞器，也无成型细胞核（一般为环状DNA），能自主生存。通过革兰（Gram）染色法染色后颜色的差别，可以把细菌分为革兰阳性菌（G+）和革兰阴性菌（G-）两大类。这两类细菌的细胞结构尤其是细胞壁略有不同，导致抗生素针对不同种类的细菌会有不同的作用效果。

根据化学结构的不同，抗生素可分为以下几类：

1.1β-内酰胺类，例如：青霉素及其衍生物、头孢菌素、单酰胺环类、碳青霉烯类和青霉烯类酶抑制剂；

1.2氨基糖苷类，例如：链霉素、庆大霉素，还有半合成氨基糖苷类阿米卡星等；

1.3酰胺醇类，例如：氯霉素、甲砜霉素；

1.4大环内酯类，例如：阿奇霉素、克拉霉素、罗红霉素；

1.5糖肽类抗生素，例如：万古霉素、去甲万古霉素；

1.6硝基咪唑类，例如：甲硝唑、替硝唑、奥硝唑；

1.7四环素类，例如：金霉素、土霉素、四环素及半合成衍生物甲烯土霉素、强力霉素、二甲胺基四环素等；

1.8磺胺类，例如：磺胺嘧啶、复方磺胺甲口恶唑、磺胺甲口恶唑、磺胺米隆；

1.9喹诺酮类，例如：吡哌酸、诺氟沙星、氧氟沙星、左氧氟沙星、环丙沙星、洛美沙星；

1.10其他抗生素类，例如：林可霉素、克林霉素、多黏霉素B、新生霉素、杆菌肽等［2］

2 抗生素的作用原理

抗生素的作用原理大致包括以下几种：

2.1 干扰细菌细胞壁的合成，使细菌胞壁缺损，菌体膨胀裂解死亡，包括β-内酰胺类等。例如青霉素的结构与细胞壁的成分粘肽结构中的D-丙氨酰-D-丙氨酸近似，可与后者竞争转肽酶，阻碍粘肽的形成，造成细胞壁的缺损，使细菌失去细胞壁的渗透屏障，对细菌起到杀灭作用。其对革兰阳性菌有效，由于革兰阴性菌缺乏五肽交连桥而青霉素对其作用不大。

2.2 破坏细胞的细胞膜，使细菌内部物质流失死亡，包括多粘菌素和短杆菌肽等。例如多粘菌素含有带正电荷的游离氨基，能与革兰阴性菌细胞膜的脂多糖中带负电荷的磷酸根结合，使细菌细胞膜面积扩大，通透性增加，细胞内的磷酸盐、核苷酸等成份外漏，导致细菌死亡。

2.3 阻止合成蛋白质，通过阻止蛋白质的转录和翻译，使细菌不能合成营养物质，包括氨基糖苷类、大环内酯类、四环类、氯霉素类等。例如大环内酯类抗生素作用于原核细胞50S核糖体亚单位，通过阻断转肽作用和mRNA转位而抑制细菌的蛋白质合成，起到杀菌作用。

2.4 阻止合成DNA，从而改变细菌内部代谢，包括喹诺酮类和磺胺类等。例如磺胺类抗生素能与对氨苯甲酸PABA竞争二氢叶酸合成酶，影响了二氢叶酸的合成，进而影响细菌核酸前体物（嘌呤、嘧啶）的合成，阻碍细菌DNA的合成来起到抗菌的效果。

3 细菌产生耐药的途径

由于抗生素的大量使用，细菌也逐渐产生了耐药性，细菌耐药的途径主要分为如下几种［3］：

3.1 产生水解酶或钝化酶：细菌能产生水解酶或钝化酶来水解或修饰进入细菌胞内的抗生素，使之失去生物活性。如有些细菌能通过产生β-内酰胺酶来水解破坏进入菌体内的β-内酰胺类抗生素的β-内酰胺环；还有些细菌产生的氨基糖苷酶能通过磷酸化、乙酰化和腺苷酸化等途径对氨基糖苷类抗生素进行修饰，使其不易与细菌核糖体30S亚基结合，从而失去抗菌作用。

3.2 改变抗生素作用靶位：细菌通过改变细菌自身靶蛋白或产生新的靶位从而产生耐药性。如对β-内酰胺类抗生素耐药的细菌除了由于产生大量的β内酰胺酶使进入胞内的抗生素被破坏所致外，还可由于青霉素结合蛋白发生了改变使其与这类抗生素的亲和力降低，或者出现了新的青霉素结合蛋白。

3.3 改变细胞膜渗透性：细菌通过改变细胞膜渗透性、形成细菌菌膜等方法，使细胞通透性降低，从而导致药物分子无法进入细胞内从而无法产生药效。如革兰阴性菌的外膜由膜孔蛋白、脂多糖及磷脂等构成，这些通透性低的结构是一种天然有效的屏障，能阻止某些抗菌药的进入。而大肠埃希菌的耐药株中常常会出现OmpF等外膜通道蛋白的缺失，进而影响抗生素的进入。

3.4 外排泵：某些细菌能将进入菌体的药物泵出体外，从而产生耐药性。细菌药物外排泵是较晚为人们所认识的重要耐药机制，如包括肠杆菌和铜绿假单胞菌在内的多种革兰阴性菌表达的TetAE，G，H外排泵，对四环素类抗生素有特异外排作用［4］。

4 抗生素的合理使用

抗生素的滥用除了造成资源浪费，还可能造成不良反应，如滥用四环素长出四环素牙，滥用链霉素导致听觉损害等；更重要的后果是会导致细菌耐药性的产生，现在开发一种新的抗生素一般需要10年左右的时间，而一代耐药菌的产生只要2年的时间，抗生素的研制速度远远赶不上耐药菌的繁殖速度。目前，临床上很多严重感染者死亡，多是因为耐药菌感染，抗生素无效。

为了避免抗生素的滥用，合理使用抗生素，从政府的角度来说，要加快建立抗生素药物使用和耐药细菌的主动监测系统，加强相关法制建设，并要求社会严格按相应的法律法规用药，指导和规范临床工作者对抗生素的使用，限定医疗机构购买抗生素的种类和数量，实行抗生素分级管理制度［5］。对临床工作者的角度来说，应针对病原学选用敏感的抗生素，熟练掌握药理知识，并了解抗生素分类、抗生素的抗菌原理和细菌的耐药性，包括：尽早明确病原学、熟悉药物的代谢动力学及作用特点，熟悉患者的自身状况，掌握药物的毒副作用、药物在体内的吸收过程、药物之间在体内的相互作用和体内的理化反应。从患者的角度来说，应掌握抗生素应用的基本常识性问题，如区分细菌感染和病毒感染，依据处方正确购买抗生素并在医生指导下正确用药。例如：老年人及小儿肝肾功能差，故应用剂量宜偏小。孕妇应使用母婴安全的抗生素，如青霉素、红霉素。

5 讨论

抗生素的应用已经非常广泛，不仅在医院，而且在每个家庭的小药箱中也有很重要的位置，抗生素的合理应用，不仅需要国家的重视和法律制度的完善，需要科研工作者为此作出更多贡献，填补未解决问题的空白，更需要医疗工作者的严格掌控，患者的配合。只有全社会一起关注细菌耐药性问题，一起通力协作，才能有效控制细菌耐药，改善人类健康［6］。

［1］樊亭亭.我国抗生素滥用规制研究.［学位论文］硕士2012.

［2］李秀银，王月兵，李明川.抗生素的分类及治疗原则［J］.临床合理用药.2012，10（5）：12.

［3］李显志，张丽. 细菌抗生素耐药性耐药机制与控制策略［J］. 泸州医学院学报.2011，34（5）：445-455.

［4］刘忆霜，肖春玲. 细菌多重耐药外排泵抑制剂研究进展［J］. 中国抗生素杂志.2007，4（32）：211-244.

［5］皇甫冰.对抗生素滥用问题的立法研究.［学位论文］硕士 2012.

［6］孙涛.抗生素的使用与细菌耐药性［J］.中国临床药理学杂志. 2014，30（2）：151-155.

R-0

A

1674-2060（2016）02-0303-02

孙阳，1998年11月生，汉族，女，陕西西安，就读于西安电子科技大学附属中学，在读高中，研究方向是生物科学。