關于β-內酰胺藥物殺菌原理的介紹
更新時間:2022-08-08 點擊次數(shù):600
抗生素的發(fā)明和使用給人類戰(zhàn)勝病原菌感染提供了力量,然而因為抗生素的濫用,以細菌為代表的病原體通過進化產(chǎn)生抗性從而抵抗抗生素的殺傷作用。作為最早出現(xiàn)的一類抗生素,β-內酰胺類抗生素具有殺菌活性強、毒性低、適應癥廣及臨床療效好的特點,得到了廣泛使用。細菌可以通過表達β-內酰胺酶來抵抗β-內酰胺藥物的殺傷作用。隨著微生物學、化學、藥學等學科交叉發(fā)展,對β-內酰胺酶進行研究,開展對其檢測分型并有針對性地開發(fā)其抑制劑對于克服細菌耐藥,挽救患者生命有重要意義。
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β-內酰胺藥物殺菌原理,國際上有一種*的理論,認為β-內酰胺抗生素通過抑制參與細胞壁合成的酶,即青霉素結合蛋白(penicillinbindingproteins,PBPs),導致細胞壁受損從而使細菌裂解死亡。β-內酰胺藥物可以抑制PBPs,這主要是由β-內酰胺類抗生素的結構特點所導致的。β-內酰胺類抗生素具有共同的環(huán)結構,該環(huán)與PBPs的底物——D-丙氨酸-D-丙氨酸具有驚人的結構相似性。而早在1970年,RockefellerUniversity的三位科學家發(fā)現(xiàn),通過抑制一條與PBPs作用途徑無關的通路,可以使原本對青霉素敏感的肺炎鏈球菌對青霉素耐藥,這提示我們青霉素殺菌可能存在其他通路。后來發(fā)現(xiàn)青霉素讓細菌死亡的途徑依賴于一種可以降解細胞壁肽聚糖的酶,這種酶就是自溶素。最近有研究對自溶素精確調節(jié)肽聚糖降解以及青霉素如何讓這一過程失控給出了詳細的解答:青霉素通過影響Tacl這種調控自溶素的酶,使之表達減少,從而使自溶素從細胞膜轉移到細胞壁,最后導致肽聚糖被降解直至細菌死亡。同時,除了抗生素直接殺死細菌的機制外,最新研究發(fā)現(xiàn),不同類型的抗生素在刺激細菌應激時會造成細菌本身活性氧簇(reactiveoxygenspecies,ROS)持續(xù)積累,最終產(chǎn)生或加強殺菌效果。β-內酰胺類藥物在作用于細菌時也同樣會導致細菌自身ROS不斷積累最終達到致死效果,甚至ROS還有幫助氨芐西林裂解細菌的功能。隨著科研的不斷深入,β-內酰胺類藥物導致細菌死亡的途徑也不斷會有新的發(fā)現(xiàn),可能β-內酰胺類藥物在引起細菌死亡時,同時存在著多種途徑[3,8-11],但是只要其中一種途徑被阻礙時,細菌耐藥也可能由此產(chǎn)生。