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1、第一讲 抗菌药物概论 The Principle of Antibacterial Agent,王 淙郑州大学药学院,内容提要 1.抗菌素药物与细菌、机体的关系 2.抗菌药物的常用术语 3.抗菌药物的作用机制 4.细菌耐药性 5.抗菌药物合理应用原则,一、概述 化学治疗（chemotherapy）:细菌、病毒、寄生虫、肿瘤细胞,1.抗菌药（antibacterial drugs） 对病原菌有抑制和杀灭作用的药物，抗生素和人工合成药物（磺胺类和喹诺酮类等）抗生素（antibiotics） 由各种微生物（包括细菌、真菌、放线菌属）产生，能杀灭或抑制其它微生物的物质。 天然、人工半合成,二、抗菌药物
2、的常用术语,2.抗菌谱（antibacterial spectrum） 药物抑制或杀灭病原菌的范围，是临床选药的基础。 广谱抗菌药：对多种病原微生物有效的抗菌药。 窄谱抗菌药：仅对一种细菌或局限于某属细菌有抗菌作用的药物，如异烟肼。,3.抗菌活性：药物抑制或杀灭病原微生物的能力抑菌药（bacteriostatic drugs） 仅具有抑制细菌生长繁殖而无杀灭细菌作用的抗菌药物，如四环素类、红霉素类、磺胺类等。杀菌药（bactericidal drugs） 既具有抑制病原微生物生长繁殖，又有杀灭作用的抗菌药物，如青霉素类、头孢菌素类、氨基糖苷类等。,最低抑菌浓度（minimum inhibito
3、ry concentration, MIC）指在体外培养细菌1824h后能抑制培养基内病原菌生长的最低药物浓度。测定抗菌药物抗菌活性大小的一个指标。 最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration, MBC）能够杀灭培养基内细菌或使细菌数减少99.9%的最低药物浓度称为最低杀菌浓度。是衡量抗菌药物抗菌活性大小的指标。,4.化疗指数（chemotherapeutic index，CI） 化疗药物导致动物半数致死量（LD50）与治疗感染动物半数有效量（ED50）的比值（LD50/ ED50 ）或 LD5/ED95。评价化疗药物有效性与安全性的指标。化疗指数越大，
4、表明该药物的毒性越小，临床应用价值越高。例外：青霉素类,5.抗生素后效应（post antibiotic effect ， PAE） 细菌与抗生素短暂接触，抗生素浓度下降，低于MIC或消失后，细菌生长仍受到持续抑制的效应。 给药方案设计及合理用药。 如氨基苷：1次/天、多次/天效果一样,6.首次接触效应（first expose effect，FEE） 抗菌药物在初次接触细菌时有强大的抗菌效应，再度或连续与细菌接触，并不明显地增强或再次出现这种明显的效应，需要间隔相当时间(数小时)以后，才会再起作用。如氨基苷类,三、抗菌药物的作用机制,细菌结构图,1.抑制细菌细胞壁的合成 2.改变胞浆膜的通透
5、性 3.抑制蛋白质的合成 4.影响核酸和叶酸代谢,1.抑制细菌细胞壁的合成,细胞壁缺损，菌体内的高渗透压使外界水分不断渗入，使细胞体膨胀，自溶酶激活，细菌破裂溶解死亡,细菌细胞壁的结构革兰氏阳性菌细胞壁：由肽聚糖和磷壁酸组成,革兰氏阴性菌细胞壁,细胞壁的化学组成,革兰氏阳性细菌与革兰氏阴性细菌细胞壁成分比较,N-乙酰胞壁酸前体 N-乙酰胞壁酸消旋酶 合成酶 粘肽合成酶 N-乙酰胞壁酸 直链十肽 粘肽 胞壁酸五肽 脂载体 双糖肽亚单位,环丝氨酸,磷霉素,万古霉素,杆菌肽,-内酰胺类,胞浆内 胞浆膜 细胞膜外,2.影响胞浆膜通透性,使胞浆膜通透性增加，导致菌体内蛋白质、核苷酸、糖和盐类等外漏，使细
6、菌死亡。如两性霉素B,3.抑制细菌蛋白质合成,作用于病原菌的核蛋白体，影响蛋白合成。多环节作用，影响合成全过程。如氨基苷类、四环素类、大环内酯类等,氨基苷类,四环素类,氯霉素类,林可霉素类,大环内酯类,氨基苷类,氨基苷类,4.抑制核酸合成,喹诺酮类 抑制DNA回旋酶 复制受阻 DNA合成 利福平 抑制依赖DNA的RNA多聚酶转录受阻 mRNA,5.影响叶酸代谢,谷氨酸 食物+ 二氢叶酸合成酶 二氢叶酸还原酶 二氢蝶啶 二氢叶酸 四氢叶酸+ 对氨苯甲酸 一碳单位(PABA)核酸合成, 磺胺 砜类 对氨水杨酸, 甲氧苄啶 甲氨蝶啶 乙胺嘧啶,三、细菌耐药性1. 细菌耐药性概念及产生原因 2. 耐药
7、性的种类 3. 耐药的机制 4. 耐药基因的转移方式 5. 预防细菌耐药性的措施,1.细菌耐药性及产生原因概念 ：常规治疗剂量下，细菌与药物多次接触后，对药物敏感性下降或消失，使药物疗效降低或无效。产生原因 ：* 天然抗生素是细菌产生的次级代谢物，微生物也会通过改变代谢途径或制造出相应的灭活物质抵抗抗菌药物，形成耐药性。 超级细菌,超级细菌,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA ） 耐万古霉素肠球菌（VRE） 产金属-内酰胺酶的大肠埃希菌 肺炎克雷伯菌,2.耐药性的种类 * 固有耐药（intrinsic resistance）。又称天然耐药性，是由细菌染色体基因决定，代代相传，不会改变。如链球菌
8、对氨基苷类抗生素。 * 获得性耐药（acquired resistance）。细菌与抗生素接触后，由质粒介导，通过改变自身的代谢途径，使其不被抗生素杀灭。如金葡球菌产生-内酰胺酶。,3.耐药的机制 产生灭活酶 抗菌药物作用靶位改变 改变细菌外膜通透性 影响主动流出系统,(1)产生灭活酶: 水解酶：如-内酰胺酶 合成酶（钝化酶）：乙酰化酶（氯霉素）、核苷化酶、磷酸化酶,(2)抗菌药物作用靶位改变改变靶蛋白结构，如PBP2a 靶蛋白数量的增加，产生新的靶蛋白 如Qnr,改变细菌外膜通透性或细胞壁增厚：a、细菌孔道蛋白质组成、数目、功能改变 b、产生新的蛋白质堵塞孔道影响主动外排系统,（3）药物聚积
9、减少,主动流出系统,（4）其他改变代谢途径；如细菌对磺胺药的耐药。牵制机制；-内酰胺酶与青霉素、头孢类结合，使其留在包浆外间隙，不能进入靶点。形成细菌生物被膜。,4.耐药基因的转移方式,垂直转移：天然耐药细菌，存在细菌细 胞质里，通过繁殖传到下一代。水平转移：医院感染的主要方式。可不同属 之间传播。,4.耐药基因的转移方式 突变、接合、转化、转导、易位,突变（mutation）： 对抗生素敏感的细菌编码某个蛋白的基因发生改变，导致蛋白质结构改变，不能与相应的药物结合或结合能力降低。如上述作用靶位改变、灭活酶表达及转运蛋白等改变。,转化（transformation）： 受体菌通过直接摄入来自外
10、源的细菌DNA片段或质粒获得相应遗传信息的方式。耐药菌溶解释出DNA进入敏感菌耐药DNA与该菌的DNA重组耐药性传播 。,接合（conjugation）： 指在细菌间通过性菌毛或结合桥进行基因传递的方式。幽门螺旋杆菌,转导（transduction）： 由噬菌体完成，通过噬菌体将一个细菌的基因导入另一细菌使之获得相应遗传信息的方式。由于噬菌体的蛋白外壳上掺有细菌DNA，如这些遗传物质含有药物耐受基因，则新感染的细菌将获得耐药。药物耐受基因将此特点传递给后代。MRSA中PBP2a基因的获得。,易位(translacation)或移位（transposition）通过细菌内遗传元素之间的耐药基因转
11、移，在质粒质粒间或质粒染色体间传播的耐药性。由转座子介导，转座子是基因组中一段可移动的DNA序列，可以通过切割、重新整合等一系列过程从基因组的一个位置“跳跃”到另一个位置。,5.预防细菌耐药性的措施 应用抗菌药要有严格指征。 足量用药、疗程要适当。 治疗慢性病要联合用药。 不要局部用药。 研制新药。,四、抗菌药物合理应用,抗菌药物运用是否合理：有无指征应用抗菌药选用的品种及给药方案是否正确合理,（一）抗菌药物治疗性应用原则1. 诊断为细菌性感染者，方有指征应用。 2. 根据病原种类、药敏结果、抗菌药物特点和患者情况，综合考虑应用。（二）抗菌药物预防应用的基本原则内科及儿科 2. 外科手术预防给
12、药,（二）抗菌药物在特殊病理、生理状况患者中应用的基本原则肝肾功能损害者老年人新生儿和小儿,四、抗菌药物合理应用 1.合理应用原则： 尽早确定病原菌 按适应证选药 适当的剂量与疗程 防止抗菌药的滥用 严格控制预防用药 合理地联合用药,2.抗菌药的联合应用,意义： 疗效 延迟或耐药菌出现 扩大抗菌范围 各抗菌药剂量 各抗菌药不良反应,指征：,病原菌未明的严重感染 单一药物不能有效控制的混合感染，两种或以上 单一药物不能有效控制的重症感染，心内膜炎、脓毒症 为了药物毒性反应 （如两性霉素B+氟胞嘧啶） 需长程治疗，药物不易渗入的部位感染，如结核、深部真菌病。,联用抗菌药的效果,抗菌药的分类： 第I
13、类：繁殖期杀菌剂：如青霉类、头孢菌素类 第II类：静止期杀菌剂：如氨基甙类、 多粘菌素类 第类:速效抑菌药：如四环素类、氯霉素类与大环 内酯类 第类:慢效抑菌药：如磺胺类联合用（体外与动物试验）结果： I + II 协同 I + III 拮抗 I + IV 无关或相加 II + III 相加或协同 II + IV 无关或相加 III + IV 相加,3.抗菌药物临床应用管理按抗菌药物临床应用指导原则中分级管理原则，建立健全抗菌药分级管理制度，明确各级医师使用抗菌药的处方权限。 非限制使用 限制使用 特殊使用：四代头孢；碳青霉烯类；糖肽类；抗真菌药,抗菌药物化疗族 抗生素与抗菌谱 抑菌药与杀菌药 抗菌活性与浓度 化疗指数可评估,关键环节被打断 具体机制五方面 抑制细菌壁成型 胞膜通透性改变 抑制蛋白质合成 叶酸核酸代谢乱,有关本章内容的记忆歌诀：,【思考题】 1. 比较下列概念： 抗菌药与化疗药； 抗菌谱与抗菌活性； 最小抑菌浓度与最小杀菌浓度； 化疗指数与治疗指数；耐药性与耐受性； 抗生素后效应。 2. 阐述抗菌药物的作用机制与细菌的耐药机制。 3. 如何正确地联合应用抗菌药？,
